特許 7483357 レンズ装置および撮像装置

(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】

(24)【登録日】2024-05-07

(45)【発行日】2024-05-15

(54)【発明の名称】レンズ装置および撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/02 20210101AFI20240508BHJP

   G03B 17/18 20210101ALI20240508BHJP

   H04N 23/40 20230101ALI20240508BHJP

   H04N 23/55 20230101ALI20240508BHJP

【ＦＩ】

G02B7/02 E

G02B7/02 C

G02B7/02 G

G03B17/18

H04N23/40

H04N23/55

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019217355

(22)【出願日】2019-11-29

(65)【公開番号】P2021086119

(43)【公開日】2021-06-03

【審査請求日】2022-11-15

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100101498

【弁理士】

【氏名又は名称】越智 隆夫

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(74)【代理人】

【識別番号】100136799

【弁理士】

【氏名又は名称】本田 亜希

(72)【発明者】

【氏名】土屋 伸夫

【審査官】門田 宏

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１３１１０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０８４５０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２９５２４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ７／０２

Ｇ０３Ｂ １７／１８

Ｈ０４Ｎ ２３／４０

Ｈ０４Ｎ ２３／５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バックフォーカスの調整のために光軸に沿って可動のレンズ群と、
操作者による前記調整の必要性に関する情報の出力を行う処理部と、
前記調整の必要性に関する情報を表示する表示部と、を有するレンズ装置であって、
前記処理部は、温度、気圧、前記レンズ装置の姿勢、前記レンズ装置と接続するカメラ装置のうち少なくとも１つに関する情報に基づいて、前記調整の前に前記調整の必要性を判断し、
前記表示部は、前記調整の前に前記調整の必要性に関する情報を表示することを特徴とするレンズ装置。

【請求項2】

バックフォーカスの調整のために光軸に沿って可動のレンズ群と、
操作者による前記調整の必要性に関する情報の出力を行う処理部と、
前記調整の必要性に関する情報を外部装置に送信する送信部と、を有するレンズ装置であって、
前記処理部は、温度、気圧、前記レンズ装置の姿勢、前記レンズ装置と接続するカメラ装置のうち少なくとも１つに関する情報に基づいて、前記調整の前に前記調整の必要性を判断し、
前記送信部は、前記調整の前に前記調整の必要性に関する情報を前記外部装置に送信することを特徴とするレンズ装置。

【請求項3】

前記処理部は、前記バックフォーカスの変化量を推定し、前記変化量に基づいて前記出力を行うことを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ装置。

【請求項4】

前記処理部は、予め決められた条件に基づいて前記調整の必要性を判断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項に記載のレンズ装置。

【請求項5】

前記処理部は、前記レンズ装置と接続するカメラ装置の情報に基づいて前記調整の必要性を判断することを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載のレンズ装置。

【請求項6】

前記条件は、複数の条件の中から操作者が選択可能に構成されていることを特徴とする請求項４に記載のレンズ装置。

【請求項7】

請求項１ないし請求項６のうちいずれか１項に記載のレンズ装置と、
前記レンズ装置に接続しているカメラ装置と、
を有することを特徴とする撮像装置。

【請求項8】

前記カメラ装置は、
前記調整の必要性に関する情報を前記レンズ装置から受信する受信部と、
前記受信部により受信した前記調整の必要性に関する情報を表示する表示部と、
を有することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レンズ装置および撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

テレビカメラ等の撮像装置におけるレンズ装置には、レンズ装置のフランジバックにバックフォーカスを適合させるように調整するための操作部が備えられている。レンズ装置のバックフォーカスは、レンズ装置の温度によって変化しうる。また、レンズ装置やカメラ装置の製造誤差や環境温度によって、レンズ装置の設計上のフランジバックに対して、実際のレンズ装置のフランジ面から撮像素子面までの距離が異なり得る。バックフォーカスが未調整の場合には、ズームのワイド端からテレ端までの全ての範囲で焦点を合わせることは困難となる。そのため、ユーザは、撮影前に、撮影に使用するカメラ装置とレンズ装置の組み合わせで、実際のフランジバック（フランジ面から撮像面までの距離）に適合するようにバックフォーカスを正確に調整する必要がある。

【0003】

特許文献１のレンズ装置は、バックフォーカスの初期位置を記憶し、スイッチなどの操作を行うことで直ちに初期位置に復帰可能としている。また、特許文献２のレンズ装置は、バックフォーカス調整時に、フォーカスレンズの位置とフォーカス評価値との関係を表示することにより、バックフォーカスの調整を促すようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平１１－２８１８６６号公報

【文献】特許第４８１０２９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

バックフォーカス調整を行った後、環境の変化やカメラの機種変更などによりバックフォーカスを再度調整する必要があるかどうかを撮影者が判断するのは困難であった。

【0006】

また、撮影前に毎回バックフォーカス調整を行うのは、本来は必要ないのに調整することもあるため、効率的とはいえない。

【0007】

本発明は、例えば、バックフォーカス調整を効率的に行うのに有利なレンズ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】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明のレンズ装置は、バックフォーカスの調整のために光軸に沿って可動のレンズ群と、操作者による前記調整の必要性に関する情報の出力を行う処理部と、前記調整の必要性に関する情報を表示する表示部と、を有するレンズ装置であって、前記処理部は、温度、気圧、前記レンズ装置の姿勢、前記レンズ装置と接続するカメラ装置のうち少なくとも１つに関する情報に基づいて、前記調整の前に前記調整の必要性を判断し、前記表示部は、前記調整の前に前記調整の必要性に関する情報を表示することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、例えば、バックフォーカス調整を効率的に行うのに有利なレンズ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施例１における撮影システムの構成を示すブロック図。

【図2】実施例１における撮影システムのバックフォーカス調整要否を判断する処理の流れを示すフローチャート。

【図3】実施例１におけるバックフォーカス調整要否情報表示の一例を示す図。

【図4】実施例２における撮影システムの構成を示すブロック図。

【図5】実施例３における撮影システムの構成を示すブロック図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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】

【0012】

以下、図１～３を参照して、本発明の第１の実施例による、レンズ装置について説明する。
図１に、本発明の第１の実施例に係るレンズ装置を含む撮影システムの構成を示す。撮影システムは、レンズ装置１００と、レンズ装置１００によって形成された像を受ける撮像素子を有するカメラ装置２００から構成されている。

【0013】

レンズ装置１００は、バックフォーカスレンズ１０１、駆動部１０２、位置検出部１０３、制御部１０４、通信部Ｌ（送信部）１０６、操作部１０７、検知部１０８、表示部１１０から構成される。制御部（処理部）１０４は調整要否判断部１０５と記憶部１０９を含む。

【0014】

バックフォーカスレンズ１０１は、レンズ装置１００のバックフォーカスを調整するために光軸方向に可動なレンズ群である。バックフォーカスレンズ１０１は操作部１０７で操作することが可能となっている。

【0015】

駆動部１０２は、バックフォーカスレンズ１０１を動かすためのアクチュエータである。本実施例においてはＤＣモータとするが、本発明はこれに限定されない。

【0016】

位置検出部１０３は、バックフォーカスレンズ１０１の位置を検出するための位置センサである。本実施例においてはエンコーダとするが、本発明はこれに限定されない。

【0017】

制御部１０４は、ＣＰＵであり、操作部１０７を操作することによるバックフォーカスレンズ１０１を駆動するためのコントロール要求を入力すると、位置検出部１０３からの位置情報との差分に基づいて駆動信号を演算し、算出した駆動信号を駆動部１０２に出力する。また、バックフォーカス調整時にその都度、調整条件項目情報を記憶部１０９に入力する。本実施例の調整条件項目情報（判断条件）は、検知部１０８にて検知する温度情報と、気圧情報、レンズの上下角度である姿勢差情報、通信部Ｌ１０６からのカメラ情報とする。

【0018】

記憶部１０９はバックフォーカス調整時の温度情報、気圧情報、姿勢差情報、カメラ情報を記憶する。

【0019】

調整要否判断部１０５は、記憶部１０９にあるバックフォーカス調整時の調整条件項目情報と、現在の制御部１０４からの調整条件項目情報に基づいて、バックフォーカス調整が必要か否か（必要性）を判断し、判断結果を表示部１１０に出力する。

【0020】

通信部Ｌ１０６は、カメラ装置２００と通信する通信部である。カメラ装置２００からの指令や要求を受信すると、受信した指令や要求を制御部１０４に出力する。逆に、カメラ装置２００からの指令や要求への応答として、制御部１０４から情報を入力すると、カメラ装置２００に入力した情報を送信する。

【0021】

カメラ装置２００は、レンズ装置１００と通信接続可能な撮像装置である。通信部Ｃ（受信部）２０１が構成されており、通信によってレンズ装置１００に対して要求を送信、またレンズ装置１００の情報を受信する。

【0022】

レンズ装置１００はカメラ装置２００と通信することで、カメラの機種やカメラ固有のシリアル番号を入手し、それらはバックフォーカス調整時に記憶部１０９にカメラ情報として記憶される。

【0023】

次に、図２のフローチャート図を用いて、調整要否判断部１０５が行う、レンズ装置１００のバックフォーカス調整要否を判断する処理と、判断結果を表示部１１０に出力する処理について説明する。

【0024】

本実施例では、定期的にバックフォーカス調整要否を判断し表示出力する処理を行うこととする。

【0025】

ステップＳ１００では、記憶部１０９に調整条件項目情報が存在するかどうかを判断し、存在すればステップＳ１０１に進み、存在しなければステップＳ１０４に進む。初めてバックフォーカス調整を行う場合、記憶部１０９に調整条件項目情報は存在しない。
ステップＳ１０１では、制御部１０４から調整条件項目情報を取得し、ステップＳ１０２に進む。

【0026】

ステップＳ１０２では、ステップＳ１０１で取得した１以上の調整条件項目情報に基づいて、バックフォーカス調整の要否を判断し、必要であればステップＳ１０４に進み、不要であればステップＳ１０３に進む。具体的には、前回バックフォーカス調整した時の温度と現在の温度とが閾値以上離れている場合、前回バックフォーカス調整した時の気圧と現在の気圧とが閾値以上離れている場合、前回バックフォーカス調整した時のレンズの姿勢としての水平方向に対する光軸方向の角度（俯仰角）と現在の俯仰角とが閾値以上離れている場合、前回バックフォーカス調整した時のカメラが変更されている場合、のいずれかを満たす場合に、バックフォーカス調整が必要と判断する。但し、バックフォーカス調整した時の温度と現在の温度とが閾値以上離れている場合に必要な調整量と、前回バックフォーカス調整した時の気圧と現在の気圧とが閾値以上離れている場合に必要な調整量と、前回バックフォーカス調整した時のレンズの俯仰角と現在の俯仰角とが閾値以上離れている場合に、これら複数の条件のそれぞれに基づく調整量を足し合わせた調整量（推定したバックフォーカスの変化量）が、予め定められた閾値以内であればバックフォーカス調整は不要と判断してもよい。

【0027】

頻繁に変動する姿勢差に対応して逐次バックフォーカスを調整する必要がない場合もある。例えば、ヘリコプターや飛行機等から空撮する場合には、飛行の状態によって変動する姿勢差によってバックフォーカスも変動する可能性があるが、気圧や温度の変動によるバックフォーカスへの影響の方が大きい場合もあるため、気圧や温度の影響に対するバックフォーカス調整を優先的に選択して実行するようにしてもよい。すなわち、バックフォーカス調整の要否を判断するために用いられる１以上の調整条件項目情報（判断条件）は、撮影条件等に応じて複数の調整条件項目情報の中から選択可能にしてもよい。

【0028】

ステップＳ１０３では、バックフォーカス調整要否情報を、バックフォーカス調整は必要無しとして判断結果を表示部１１０に出力し、処理を終了する。

【0029】

ステップＳ１０４では、バックフォーカス調整要否情報を、バックフォーカス調整が必要として判断結果を表示部１１０に出力し、処理を終了する。

【0030】

次に、図３を用いて、調整要否判断部１０５が更新するバックフォーカス調整可否情報の表示例を示す。図３（ａ）は、バックフォーカス調整要否情報が要の場合を、図３（ｂ）はバックフォーカス調整要否情報が否定の場合を示している。図示するように、図３（ａ）、図３（ｂ）は文字列のみの表示であるが、図形表示でも構わず、バックフォーカス調整が必要かどうかを確認できる表示であれば良い。

【0031】

実施例では、検知部１０８で温度情報、気圧情報、レンズの上下角度である姿勢差情報を検知し、通信部Ｌ１０６からのカメラ情報を取得し、それらの情報に基づいてバックフォーカス調整の要否を判断していたが、本発明はこれに限定されることはない。レンズ装置の外部の装置から温度、気圧、レンズの上下角度である姿勢差に関する情報を取得して判断するようにしても良い。また、レンズ装置で取得した、または外部から取得したレンズ装置の高度・位置情報（ＧＰＳ情報等）と気象情報とに基づいて取得した気温や気圧に基づき、バックフォーカス調整の要否を判断するようにしてもよい。

【0032】

以上の様な処理を行うことで、レンズにバックフォーカス調整が必要か否かを通知することが可能となり、操作者が無駄なバックフォーカス調整を行うことなく、また必要な場合に確実に調整を行うことが可能となる。

【実施例2】

【0033】

以下、図４を参照して、本発明の第２の実施例による、撮影システムについて説明する。
以下、実施例１で説明した内容と同様の構成要素は、同一符号で示し、説明を省略する。

【0034】

実施例１では、バックフォーカスレンズ１０１を動かすために駆動部１０２であるＤＣモータを使用する例を示した。本実施例では、バックフォーカスレンズ１０１を機械的に動かした場合の例を示す。

【0035】

本実施例の構成を示す図４は、実施例１で説明した図１に対して、駆動部１０２と操作部１０７が無く、操作部３０１である調整つまみとそれに連結されたバックフォーカスレンズ１０１を動かすためのギヤ３０２である点が異なる。

【0036】

調整要否判断部１０５が行う、レンズ装置１００のバックフォーカス調整要否を判断する処理と、判断結果を表示部１１０に出力する処理については、実施例１と同様である。

【0037】

以上の様な処理を行うことで、レンズにバックフォーカス調整が必要か否かを通知することが可能となり、操作者が無駄なバックフォーカス調整を行うことなく、また必要な場合に確実に調整を行うことが可能となる。

【実施例3】

【0038】

以下、図５を参照して、本発明の第３の実施例による、撮影システムについて説明する。
以下、実施例１で説明した内容と同様の構成要素は、同一符号で示し、説明を省略する。

【0039】

実施例１では、バックフォーカス調整が必要か否かの情報をレンズ装置１００の表示部１１０に表示する例を示した。本実施例では、バックフォーカス調整が必要か否かの情報を外部装置へ送る例を示す。

【0040】

本実施例の構成を示す図５は、実施例１で説明した図１に対して、レンズ装置４００に表示部１１０が無く、カメラ装置５００に表示部（カメラ表示部）５０１が追加されている点が異なる。
表示部５０１は各種表示を行うことができる。

【0041】

本実施例では、図２におけるフローチャートでステップＳ１０３、ステップＳ１０４の動作が実施例１と異なる。以下にその動作を説明する。

【0042】

ステップＳ１０３では、バックフォーカス調整要否情報を、バックフォーカス調整は必要無しとして判断結果を通信部Ｌ１０６に出力し、処理を終了する。

【0043】

ステップＳ１０４では、バックフォーカス調整要否情報を、バックフォーカス調整が必要として判断結果を通信部Ｌ１０６に出力し、処理を終了する。

【0044】

外部装置であるカメラ装置５００は通信部Ｌ１０６からのバックフォーカス調整要否情報を表示部５０１に表示する。

【0045】

例示した実施例では、レンズ装置に通信接続される外部装置としてカメラ装置しかを記載したが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、レンズ装置に通信接続される外部装置として、ズームレンズを操作するレンズアクセサリなどの外部装置に対してバックフォーカス調整要否を通知して良い。また、レンズ装置が表示部を備え、レンズ装置自身の表示部に対してもバックフォーカス調整要否情報を表示するようにしても良い。

【0046】

さらに、バックフォーカス調整の要否情報を通知するようにしたが、これに限らず「要」のみ、または「不要」のみとしても良く、操作者が「要」か「不要」を判断できれば良い。

【0047】

以上の様な処理を行うことで、レンズにバックフォーカス調整の要否を通知することが可能となり、操作者が無駄なバックフォーカス調整を行うことなく、また必要な場合に確実に調整を行うことが可能となる。

【0048】

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワークまたは記憶媒体を介してシステムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

【0049】

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】

【0050】

１００ レンズ装置
１０１ バックフォーカスレンズ
１０２ 駆動部
１０４ 制御部
１０５ 調整要否判断部（制御部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】