特許 6069969 撮影レンズ制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6069969

(24)【登録日】2017年1月13日

(45)【発行日】2017年2月1日

(54)【発明の名称】撮影レンズ制御装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/08 20060101AFI20170123BHJP

   G02B 7/36 20060101ALI20170123BHJP

   G02B 7/28 20060101ALI20170123BHJP

   G03B 13/36 20060101ALI20170123BHJP

【ＦＩ】

   G02B7/08 C

   G02B7/36

   G02B7/28 N

   G03B13/36

【請求項の数】6

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2012-194498(P2012-194498)

(22)【出願日】2012年9月4日

(65)【公開番号】特開2014-48657(P2014-48657A)

(43)【公開日】2014年3月17日

【審査請求日】2015年7月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】311015207

【氏名又は名称】リコーイメージング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090169

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100124497

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 洋樹

(72)【発明者】

【氏名】三村 祐介

(72)【発明者】

【氏名】神村 雅之

(72)【発明者】

【氏名】田中 弘之

【審査官】 登丸 久寿

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−０２７３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１８１０４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０３６８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ７／０８

Ｇ０２Ｂ ７／２８

Ｇ０２Ｂ ７／３６

Ｇ０３Ｂ １３／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮影レンズの合焦動作を操作するために設けられ、第１および第２の方向に操作可能な操作部材と、
撮影レンズの駆動方向を切替えるスイッチング手段と、
前記操作部材の操作態様に応じて撮影レンズに、マニュアルフォーカスとは異なる動作を実行させる制御手段とを備え、
前記スイッチング手段は、標準設定では前記操作部材が第１の方向に操作されたとき前記撮影レンズを無限遠方向に移動し、かつ、第２の方向に操作されたとき前記撮影レンズを近接方向に移動し、特殊設定では前記操作部材が第１の方向に操作されたとき前記撮影レンズを近接方向に移動し、かつ、第２の方向に操作されたとき前記撮影レンズを無限遠方向に移動し、
前記制御手段は、所定の操作態様を検出したときオートフォーカスモードに切替え、または、前記撮影レンズを特定位置に移動させ、所定の操作態様を検出しないとき前記撮影レンズを近接方向または無限遠方向の何れかへ移動させることを特徴とする撮影レンズ制御装置。

【請求項2】

前記操作部材が、フォーカスリングであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項3】

前記所定の操作態様が、前記操作部材の角速度に基づいて検出されることを特徴とする請求項１に記載の撮影レンズ制御装置。

【請求項4】

前記所定の操作態様が、前記操作部材を所定の基準速度以上で操作することであることを特徴とする請求項１に記載の撮影レンズ制御装置。

【請求項5】

前記オートフォーカスモードにおいて、コントラスト比が閾値を超え、かつ、初めてコントラスト比のピークが現れる位置に、前記制御手段が前記撮影レンズを停止させることを特徴とする請求項１に記載の撮影レンズ制御装置。

【請求項6】

前記特定位置は無限遠端であって、
無限遠方向に前記所定の操作態様を検出したときに、前記撮影レンズを前記特定位置に移動させることを特徴とする請求項１に記載の撮影レンズ制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は撮影レンズ制御装置に関し、より詳しくは、フォーカスリングの回転方向に対する撮影レンズの移動方向を変更自在な撮影レンズ制御装置である。

【背景技術】

【0002】

従来、撮影レンズをモータで駆動し、フォーカスリングの操作速度に応じた速度で撮影レンズを駆動するレンズ制御装置が知られている（特許文献１）。この装置では、フォーカスリングを低速で回転させたとき、その回転速度に応じた速度で撮影レンズが駆動され、フォーカスリングを高速で回転させたとき、その回転速度に対して倍速で撮影レンズが駆動される。これにより、微妙なフォーカス調整と迅速なフォーカス調整の両方が可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２−１５６５７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１の構成では、フォーカスリングの回転方向に対する撮影レンズの移動方向は変更不可能であった。

【0005】

そこで、本発明は、フォーカスリングの回転方向に対する撮影レンズの移動方向を変更自在な撮影レンズ制御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】

本発明に係る撮影レンズ制御装置は、撮影レンズの合焦動作を操作するために設けられ、第１および第２の方向に操作可能な操作部材と、撮影レンズの駆動方向を切替えるスイッチング装置とを備え、スイッチング装置は、標準設定では操作部材が第１の方向に操作されたとき撮影レンズを無限遠方向に移動し、かつ、第２の方向に操作されたとき撮影レンズを近接方向に移動し、特殊設定では操作部材が第１の方向に操作されたとき撮影レンズを近接方向に移動し、かつ、第２の方向に操作されたとき撮影レンズを無限遠方向に移動することを特徴とする。

【0007】

操作部材が、フォーカスリングであることが好ましい。

【0008】

また、操作部材の操作態様に応じて撮影レンズに、マニュアルフォーカスとは異なる動作を実行させる制御手段をさらに備えていても良い。制御手段は、所定の操作態様を検出したときオートフォーカスモードに切替え、または、撮影レンズを特定位置に移動させ、所定の操作態様を検出しないとき撮影レンズを近方向または無限遠方向の何れかへ移動させることが好ましい。

【0009】

所定の操作態様が、操作部材の速度または回転角度として検出されることが好ましい。

【0010】

所定の操作態様が、操作部材を所定の基準速度以上で高く操作することであって、特定位置は無限遠端であることが好ましい。無限遠方向へフォーカスリングが高速で回転されるとき、ユーザの意図を汲んで即座に無限遠端へ撮影レンズを移動させることが可能となる。

【0011】

オートフォーカスモードにおいて、コントラスト比が閾値を超え、かつ、初めてコントラスト比のピークが現れる位置に、制御装置が撮影レンズを停止させることを特徴とすることが好ましい。これにより、即座に合焦位置を検出することが可能となる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、フォーカスリングの回転方向に対する撮影レンズの移動方向を変更自在な撮影レンズを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態を適用したカメラの電気的構成を表すブロック図である。

【図2】図１に示すカメラを正面から見た概略図である。

【図3】本発明の実施形態を適用したカメラの表示画面を表す図である。

【図4】本発明の実施形態を適用したカメラの動作を説明するための図である。

【図5】図４の動作に対応したフローチャートである。

【図6】本発明の実施形態を適用したカメラのオートフォーカス動作の模式図である。

【図7】本実施形態を適用したカメラの他の動作例のフローチャートである。

【図8】図７のサブルーチン１を表すフローチャートである。

【図9】図７のサブルーチン２を表すフローチャートである。

【図10】図７のサブルーチン３を表すフローチャートである。

【図11】図７のサブルーチン４を表すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１を参照すると、カメラ１０は、レンズユニット２０とカメラボディ３０とからなる。レンズユニット２０とカメラボディ３０とは、後に詳述する信号線１２を介して通信する。

【0015】

レンズユニット２０を制御するレンズＣＰＵ２２は、モータドライバ２４に接続される。フォトインタラプタ２５は、フォーカスリング（操作部材）２６を挟むように配置される。モータドライバ２４は、レンズＣＰＵ２２からの信号によって、フォーカスモータ２７、絞りアクチュエータ２８およびシャッターアクチュエータ２９を制御し、撮影レンズ（図示せず）の合焦制御は、フォーカスモータ２７によって行われる。

【0016】

カメラボディ３０は、カメラＤＳＰ３２（制御手段）によって制御される。カメラボディ３０は、イメージセンサ３４、イメージＬＣＤ３６及びメモリ３８を有する。カメラＤＳＰ３２は、イメージセンサ３４からの画像信号を処理し、撮影画像をイメージＬＣＤ３６に表示するとともに、メモリ３８に保存することが可能である。

【0017】

図２を参照すると、フォーカスリング２６は、Ａ方向およびＢ方向の何れにも回転自在である。ここでは、標準設定において、フォーカスリング２６をＡ方向へ回転させると撮影レンズは無限遠方向へ移動し、Ｂ方向へ回転させると撮影レンズは近方向へ移動するものとする。フォーカスリング２６には、例えば、５０個の突起（図示せず）が設けられる。突起は、カメラ１０に固定されたフォトインタラプタ２５（図１参照）の光検出部（図示せず）を通過するように配置される。フォトインタラプタ２５の光検出部では、２相のパルス波形が検出される。フォーカスリング２６が回転されると、フォトインタラプタ２５の光検出部で認識されるパルス波形は変化する。これにより、レンズＣＰＵ２２は、フォーカスリング２６の回転方向を検出することが出来る。このとき、図３に示されるように、フォーカスリング２６がＡ方向へ回転されると、フォーカスリング２６の回転方向を示す無限遠表示４０がイメージＬＣＤ３６（図１参照）に表示される。同様に、フォーカスリング２６がＢ方向へ回転されると、近表示４２が表示される。

【0018】

図４を参照し、レンズユニット２０とカメラボディ３０の動きを説明する。撮影レンズの合焦制御は、レンズユニット２０とカメラボディ３０との間の信号線１２（図１参照）を介した通信により実行される。信号線１２は、信号線ＳＯＵＴおよび信号線ＳＩＮとクロックラインＳＣＬＫとを有する。信号線ＳＯＵＴは、カメラＤＳＰ３２からレンズＣＰＵ２２への信号を伝達し、信号線ＳＩＮは、レンズＣＰＵ２２からカメラＤＳＰ３２への信号を伝達する。

【0019】

通信の時間間隔は、例えば３０ｍｓである。通信の都度、レンズＣＰＵ２２は、フォーカスリング２６の回転角度および回転時間を検出し、カメラＤＳＰ３２へ検出結果を送信する。カメラＤＳＰ３２は、受信した検出結果からフォーカスリング２６の回転方向および回転速度を算出する。ここで、通信１は、初期状態であり、フォーカスリング２６は初期位置に停止している。通信２は、通信１から３０ｍｓ後における通信であり、フォーカスリング２６は回転中の状態である。

【0020】

通信１において、カメラＤＳＰ３２からレンズＣＰＵ２２への通信要求がなされると、信号線ＳＯＵＴを介して、レンズＣＰＵ２２からカメラＤＳＰ３２へ回転角度および回転時間が送信される。通信１は初期状態であるため、回転角度および回転時間は０である。カメラＤＳＰ３２は、受信した回転角度および回転時間からフォーカスリング２６の回転方向および回転速度を算出する。

【0021】

次に、通信１から通信２の間に、フォーカスリング２６が回転されると、フォトインタラプタ２５において、パルス波形の変化が検出される。パルス波形は突起が光検出部を通過する毎にレンズＣＰＵ２２でパルス数がカウントされる。ここで、回転時間は、フォトインタラプタ２５が初めにパルスを検出した時刻から、最後のパルスを検出した時刻までの時間と定義される。

【0022】

通信２において、カメラＤＳＰ３２からレンズＣＰＵ２２への通信要求がなされると、レンズＣＰＵ２２は、回転角度を計算する。算出された回転角度は、信号線ＳＩＮを介してレンズＣＰＵ２２からカメラＤＳＰ３２へ送信される。ここで、回転角度は“回転角度＝最大回転角×回転パルス数÷総パルス数”によって定義される。カメラＤＳＰ３２は、回転角度を受信すると、回転速度および回転方向を算出する。回転速度は“回転速度＝回転角度÷回転時間”と定義される。すなわち、本実施形態における回転速度は、角速度として定義される。また、回転方向は“通信２の回転角度−通信１の回転角度＞０”のとき無限遠方向と定義され、“通信２の回転角度−通信１の回転角度＜０”のとき近方向と定義される。なお、レンズＣＰＵ２２においては、回転方向は、２相のパルスのうち特定の相が検出されると、フォーカスリング２６は無限遠方向へ回転したことが認識され、他方の相が検出されると、フォーカスリング２６は近方向へ回転したことが認識され、カメラＤＳＰにおいては、通信で取得される回転角度の符号により回転方向が認識される。

【0023】

図５は、図４の動作に対応したフローチャートである。ステップＳ０１において、通信が開始されると、ステップＳ０３においてマニュアルフォーカスモードであるか否かが判定される。マニュアルフォーカスモードでないとき、すなわち、オートフォーカスモードであるとき、ステップＳ２１に進み処理は終了する。マニュアルフォーカスモードであるとき、ステップＳ０５に進む。

【0024】

ステップＳ０５において、フォーカスリング２６に関し、通信１における回転角度と通信２における回転角度が等しいか否か検出される。この検出結果に基づいて、ステップＳ０７において、フォーカスリング２６が回転していないと判定されたとき、ステップＳ２１に進み処理は終了する。フォーカスリング２６が回転中のとき、ステップＳ０９に進む。

【0025】

ステップＳ０９において、上述のように、フォーカスリング２６の回転速度が算出される。ステップＳ１１において、基準速度以上であるか否かが判定される。基準速度より小さいとき、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２において、レンズはマニュアルフォーカスモードで駆動されたのち、ステップＳ２１に進み、処理は終了する。基準速度以上であるとき、ステップＳ１３に進む。

【0026】

ステップＳ１３において、上述のように、フォーカスリング２６の回転方向が検出される。ステップＳ１５において、回転方向が無限遠方向ではないとき、ステップＳ１６に進み、モードが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替えられる。ステップＳ１８において、レンズはオートフォーカスモードで駆動されたのち、ステップＳ２１に進み処理は終了する。回転方向が無限遠方向であるとき、ステップＳ１９に進み、レンズは無限遠端（特定位置）へ移動されたのち、ステップＳ２１に進み、処理は終了する。

【0027】

上述のように、撮影レンズの合焦制御において、フォーカスリング２６の操作態様に応じて撮影レンズに、マニュアルフォーカスとは異なる動作を実行させることが可能である。すなわち、マニュアルフォーカスモードであり、かつ、基準速度以上（所定の操作態様）でフォーカスリングが近方向へ回転されたとき、オートフォーカスモードに切替えられる。または、マニュアルフォーカスモードであり、かつ、基準速度以上でフォーカスリングが無限遠方向へ回転されたとき、撮影レンズを無限遠端に移動させる。また、フォーカスリング２６が基準速度より小さい速度で操作されるときは、通常のマニュアルフォーカスモードのままである。すなわち、レンズは無限遠方向または近方向の何れかへ移動される。

【0028】

このように、フォーカスリング２６はマニュアルモード時の合焦機能のみならず、所定の操作態様に応じて、撮影レンズに、マニュアルフォーカスとは異なる動作を実行させることが可能となる。

【0029】

次に、本実施形態におけるオートフォーカスモードのレンズ位置の制御について説明する。図６を参照すると、撮影レンズは１から４の順番で駆動される。撮影レンズの初期位置は位置ａである。カメラ１０がオートフォーカスに設定されると、カメラＤＳＰ３２はコントラスト比を検出しつつ、撮影レンズは無限遠方向へ駆動が開始される。カメラＤＳＰ３２は、位置ｂを通り過ぎた時点で、コントラスト比が閾値を超える場合には、位置ｂがコントラスト比のピークであることを記録する。カメラＤＳＰ３２は、撮影レンズが位置ｃに来た時、撮影レンズを位置ｂへ戻す指示を行う。このように、コントラスト比が閾値を超え、かつ、初めてコントラスト比のピークが現れる位置に、カメラＤＳＰ３２は撮影レンズを停止させる。この構成により、即座にフォーカス位置を検出することが可能となる。なお、オートフォーカスモードのレンズ位置の制御は、マニュアルフォーカスモードから切替えられた場合にも適用される。このとき、コントラスト比の検出は、マニュアルフォーカス設定の間にも行われていても良い。また、コントラスト比のピーク値の検出は、撮影レンズが近方向へ駆動されることによって行われても良い。なお、閾値を超え、かつ、コントラスト比がピークとなる、撮影レンズの位置が検出されないとき、撮影レンズは強制的に特定の位置に移動される。例えば、撮影レンズは、無限遠端または近方向端に配置される。

【0030】

次に、フォーカスリング２６の回転方向と、撮影レンズの移動方向との関係を変更する場合の動作について説明する。標準設定において、フォーカスリング２６をＡ方向へ回転させると撮影レンズは無限遠方向へ移動し、Ｂ方向へ回転させると撮影レンズは近方向へ移動するが、特殊設定では逆に定められる。すなわち、上述の標準設定では、フォーカスリング２６はＡ方向へ回転されると撮影レンズが近方向へ移動し、Ｂ方向へ回転されると撮影レンズが無限遠方向へ移動するように設定することが可能である。このときの動作は、図７に示される。図５の動作フローと同じステップには同符号が付されている。なお、標準設定から特殊設定への変更は、イメージＬＣＤ３６に表示されるカメラメニュー（スイッチング手段）を設定することにより行われる。また、フォーカスリング２６の回転方向と、撮影レンズの駆動方向との関係は、イメージＬＣＤ３６に表示されるアイコンによって識別可能である。

【0031】

ステップＳ０１からステップＳ１１までの動作は、図５に示された動作と等しい。ステップＳ１１において、基準速度以上でフォーカスリング２６が回転されると、オートフォーカスモードに切替えられる。ステップＳ４６において、フォーカスリング２６の回転方向が判定される。回転方向がＡ方向であるとき、ステップＳ５０のサブルーチン１に進む。図８を参照すると、ステップＳ５２において、フォーカスリング２６の回転方向が標準設定であるか否かが判定される。標準であるとき、ステップＳ５４において、無限遠方向にオートフォーカスが開始される。ステップＳ５２において、標準設定でないと判定されると、ステップＳ５６において、近方向にオートフォーカスが開始される。このように、ステップＳ５０が実行されると、ステップＳ２１に戻り、処理は終了する。

【0032】

同様に、ステップＳ４６において、フォーカスリング２６の回転方向が判定される。回転方向がＡ方向ではないとき、ステップＳ６０のサブルーチン２に進む。図９を参照すると、ステップＳ６２において、フォーカスリング２６の回転方向が標準設定であるか否かが判定される。標準であるとき、ステップＳ６４において、近方向にオートフォーカスが開始される。ステップＳ６２において、標準設定でないと判定されると、ステップＳ６６において、無限遠方向にオートフォーカスが開始される。このように、ステップＳ６０が実行されると、ステップＳ２１に戻り、処理は終了する。

【0033】

一方、ステップＳ１１において、基準速度以上ではないと判定されると、マニュアルフォーカスモードのままステップＳ４０に進む。ステップＳ４０において、フォーカスリング２６の回転方向が判定される。回転方向がＡ方向であるとき、ステップＳ７０のサブルーチン３に進む。図１０を参照すると、ステップＳ７２において、フォーカスリング２６の回転方向が標準設定であるか否かが判定される。標準であるとき、ステップＳ７４において、無限遠方向にマニュアルフォーカスが開始される。ステップＳ７２において、標準設定でないと判定されると、ステップＳ７６において、近方向にマニュアルフォーカスが開始される。このように、ステップＳ７０が実行されると、ステップＳ２１に戻り、処理は終了する。

【0034】

同様に、ステップＳ４０において、フォーカスリング２６の回転方向が判定される。回転方向がＡ方向でないとき、ステップＳ８０のサブルーチン４に進む。図１１を参照すると、ステップＳ８２において、フォーカスリング２６の回転方向が標準設定であるか否かが判定される。標準であるとき、ステップＳ８４において、近方向にマニュアルフォーカスが開始される。ステップＳ８２において、標準設定でないと判定されると、ステップＳ８６において、無限遠方向にマニュアルフォーカスが開始される。このように、ステップＳ８０が実行されると、ステップＳ２１に戻り、処理は終了する。

【0035】

このように、フォーカスリングの回転方向に対する撮影レンズの移動方向を変更自在な撮影レンズが実現される。なお、図８のステップＳ５４および図９のステップＳ６６に示すオートフォーカス制御においては、図５のステップＳ１３からＳ２１のように、撮影レンズが無限遠端に移動される構成であってもよい。

【符号の説明】

【0036】

２６ フォーカスリング（操作部材）
Ａ方向 （第１の方向）
Ｂ方向 （第２の方向）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】