JP2007199551A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 精度の高いフォーカス調整を行い、撮影品質の飛躍的な向上に貢献するとともに、オートモードからマニュアルモードへの迅速かつスムースな切換移行（連携）を実現する。
【解決手段】 オートモードとマニュアルモードを選択可能な撮像装置１を構成するに際して、オートモードにおける被写体までの距離（第一被写体距離）Ｄ１を検出する距離検出手段２と、マニュアルモードで操作するフォーカスリング４の回動位置を検出するリング位置検出手段３と、このリング位置検出手段３による検出結果を被写体までの距離（第二被写体距離）Ｄ２に変換する変換手段５と、第一被写体距離Ｄ１又は第二被写体距離Ｄ２を同一の表示部７により表示する表示手段６を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、オートフォーカスモードとマニュアルフォーカスモードを選択可能なビデオカメラ等の撮像装置に関する。

一般に、業務用ビデオカメラでは、プロカメラマンによる高度の撮影技術にも応えられるように、オートフォーカスモード（以下、オートモード）とマニュアルフォーカスモード（以下、マニュアルモード）を選択できる機能を標準的に備えている。一方、家庭用ビデオカメラは、オートフォーカスが標準的となるが、オートモードとマニュアルモードを切換えて使用できれば、プロテクニックを用いて撮影できるなど、利便性をより高めることができる。

ところで、オートモードからマニュアルモードに切換え、マニュアルモードにより特定の部位にピントを合わせる際に、撮影位置などによりビューファインダを覗くことができなければ、フォーカスリングのマニュアル操作は撮影者の勘に頼らざるを得ず、良好な撮影に支障を生じる。

したがって、この場合、被写体までの距離（被写体距離）を示す何らかの目安があれば便利であり、従来、フォーカスリングの周囲に目盛を設け、マニュアルフォーカスモードでフォーカス調整を行う場合であってもフォーカスリングの目盛を目安にフォーカス調整することができるようにしたビデオカメラも、例えば、特開２００５−２０２３０７号公報で知られている。
特開２００５−２０２３０７号

しかし、上述した公報により開示される従来のビデオカメラは、次のような問題点があった。

第一に、目盛は単なる目安として利用できるに過ぎないため、合焦被写***置までの正確な距離を把握できない。結局、精度の高いフォーカス調整を行うことができず、撮影品質を確保するにも限界がある。

即ち、通常、フォーカスリング（電子リング）の回動位置は電気的に検出され、この回動位置に応じてフォーカスレンズの位置が駆動制御されるため、オートフォーカスの制御系とは連動していない。これは、オートモード時に、フォーカスリングが連動して回動した場合、手や物が触れるなどによって被写体距離が不一致になったり故障の原因になること、また、フォーカスリングは、ある程度のトルクを付加して操作性を確保しているため、連動させた場合の消費電力が無視できないこと、などの理由による。したがって、フォーカスリングの回動位置に対して絶対値としての被写体距離（数値）を反映させることができず、フォーカスリングに設ける目盛は、相対的に把握可能な単なる目盛のみにならざるを得ない。

第二に、フォーカスリングに設ける目盛は、マニュアルモードにおける目安としては利用できるものの、オートモードでは利用できない。したがって、オートモードからマニュアルモードに切換移行する際に、オートモード時における正確な合焦被写体距離を把握できず、迅速かつスムースな移行（連携）を実現しにくい。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した撮像装置の提供を目的とするものである。

本発明は、上述した課題を解決するため、オートモードとマニュアルモードを選択可能な撮像装置１を構成するに際して、オートモードにおける被写体までの距離（第一被写体距離）Ｄ１を検出する距離検出手段２と、マニュアルモードで操作するフォーカスリング４の回動位置を検出するリング位置検出手段３と、このリング位置検出手段３による検出結果を被写体までの距離（第二被写体距離）Ｄ２に変換する変換手段５と、第一被写体距離Ｄ１又は第二被写体距離Ｄ２を同一の表示部７により表示する表示手段６を備えることを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、リング位置検出手段３は、フォーカスリング４の回動位置を検出するロータリエンコーダ１１を用いることができる。一方、表示手段６には、少なくとも第一被写体距離Ｄ１を表示モード又は非表示モードに切換える表示切換手段１２を設けることができる。また、表示部７は、一又は二以上のレンズを内蔵する鏡筒部１３の外周面１３ｆに設けた距離目盛１４と、この鏡筒部１３に対して同軸上に配することにより距離目盛１４を指示する指標１５ｓを設けた回動リング１５と、この回動リング１５を回動変位させる駆動部１６とを備えて構成でき、この際、回動リング１５は、鏡筒部１３及びフォーカスリング４の外径よりも小径に形成することが望ましい。なお、表示部７は、第一被写体距離Ｄ１又は第二被写体距離Ｄ２の数値を表示する表示画面１７ｓを有する表示器１７を備えて構成することもできる。

このような構成を有する本発明に係る撮像装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１） 従来における被写体距離（数値）を設けることができない問題を解消し、絶対量となる第一被写体距離Ｄ１又は第二被写体距離Ｄ２を表示することができる。したがって、合焦被写***置までの距離を正確に把握することができ、精度の高いフォーカス調整を行うことができるとともに、撮影品質の飛躍的な向上に貢献できる。

（２） 第一被写体距離Ｄ１又は第二被写体距離Ｄ２を同一の表示部７により表示するため、マニュアルモードとオートモードの双方における正確な合焦被写体距離を把握することができ、オートモードからマニュアルモードへの迅速かつスムースな切換移行（連携）を実現できる。

（３） 好適な態様により、表示手段６に、少なくとも第一被写体距離Ｄ１を表示モード又は非表示モードに切換える表示切換手段１２を設ければ、比較的利用頻度の少ない第一被写体距離Ｄ１を非表示モードに切換えることができるため、消費電力に対する節電を図ることができる。

（４） 好適な態様により、表示部７を、鏡筒部１３の外周面１３ｆに設けた距離目盛１４と、この鏡筒部１３に対して同軸上に配することにより距離目盛１４を指示する指標１５ｓを設けた回動リング１５と、この回動リング１５を回動変位させる駆動部１６とを備えて構成すれば、アナログ表示となる従来の表示態様を踏襲できるため、一般的なマニュアル操作によるフォーカス調整と同様の感覚で利用することができる。

（５） 好適な態様により、回動リング１５を、鏡筒部１３及びフォーカスリング４の外径よりも小径に形成すれば、手や物が触れにくくなるため、被写体距離が不一致になったり故障の原因となる不具合を回避できる。

（６） 好適な態様により、表示部７を、第一被写体距離Ｄ１又は第二被写体距離Ｄ２の数値を表示する表示画面１７ｓを有する表示器１７を備えて構成すれば、デジタル表示により精度の高い表示を行うことができる。

次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係るビデオカメラ（撮像装置）１の要部の構成について、図１及び図２を参照して説明する。

図１は、ビデオカメラ１の全体外観図を示し、このビデオカメラ１は、カメラ本体部２０とレンズ部２１を備える。なお、２２はカメラ本体部２０の後端に配したファインダ部、２３はレンズ部２１の前端に有するフード部を示している。

また、図１には、レンズ部２１の一部を抽出した分解図を示す。４は、レンズ部２１の前部に配したフォーカスリングである。このフォーカスリング４は、マニュアルモードにおいて外周面を手で把持し、マニュアル操作により回動させることができる。このフォーカスリング（電子リング）４には、フォーカスリング４の回動位置を検出するリング位置検出手段３を付設する。リング位置検出手段３は、フォーカスリング４の回動位置を検出するロータリエンコーダ１１を備え、このロータリエンコーダ１１の入力軸３２に取付けたピニオン３３は、フォーカスリング４における内周面の周方向に沿って形成したラック部３１に噛合させる。

さらに、レンズ部２１は、一又は二以上のレンズを内蔵する鏡筒部１３を備え、この鏡筒部１３の後端は、カメラ本体部２０の前端に結合する。したがって、鏡筒部１３は、カメラ本体部２０に対して固定される。なお、レンズ部２１が交換式レンズの場合には、カメラ本体部２０に対して着脱する。そして、鏡筒部１３には表示部７を付設する。

表示部７は、鏡筒部１３の外周面１３ｆに設けた距離目盛１４と、この鏡筒部１３に対して同軸上に配することにより距離目盛１４を指示する指標（マーク）１５ｓを設けた回動リング１５と、この回動リング１５を回動変位させる駆動部１６とを備える。この場合、距離目盛１４は、鏡筒部１３における外周面１３ｆの前端寄りに表示する。例示の距離は、１〔ｍ〕から∞（無限大）である。

また、回動リング１５の外周面には、距離目盛１４を指示する点或いは矢印等を用いた指標１５ｓを表示するとともに、この回動リング１５は、鏡筒部１３及びフォーカスリング４の外径よりも小径に形成することにより、鏡筒部１３及びフォーカスリング４の内側に回動自在に配する。回動リング１５は、手で操作しないため、外部に露出する前後方向幅は狭くしても良く、材質も軽量素材を用いることができる。これにより、追従性（高速回動）を高めることができる。なお、回動リング１５は、鏡筒部１３に対して機械的な突き当て構造を有しており、距離目盛１４とのキャリブレーションが可能である。駆動部１６は、リングモータ（小型パルスモータ）３５を備え、このリングモータ３５の出力軸３６に取付けたピニオン３７は、回動リング１５における内周面の周方向に沿って形成したラック部３８に噛合させる。

このように構成する表示部７を採用することにより、アナログ表示となる従来の表示態様を踏襲でき、一般的なマニュアル操作によるフォーカス調整と同様の感覚で利用することができる。また、回動リング１５を、鏡筒部１３及びフォーカスリング４の外径よりも小径に形成したため、この回動リング１５には、手や物が触れにくくなり、被写体距離が不一致になったり故障の原因になる不具合を回避できる。

一方、鏡筒部１３の内部には、オートフォーカス機能を実現するフォーカスレンズ機構４１を配設する。フォーカスレンズ機構４１は、フォーカスレンズ４２を前後方向にスライド自在に支持するレンズ支持部４３と、このフォーカスレンズ４２を前後方向に変位させる駆動機構４４を備える。レンズ支持部４３は、一対のガイドシャフト４５ｐ，４５ｑと、このガイドシャフト４５ｐ，４５ｑにスライド自在に支持される一対のスライダ４６ｐ，４６ｑを備え、このスライダ４６ｐ，４６ｑによりフォーカスレンズ４２が支持される。駆動機構４４は、フォーカスモータ４７と、このフォーカスモータ４７の回転出力をスライダ４６ｐの前後方向変位に変換するボールねじ機構４８を備える。そして、このフォーカスレンズ機構４１には、スライダ４６ｑの前後方向位置を検出するリニアスケール４９を備える。

他方、図２には、カメラ本体部２０に内蔵する要部制御系Ｃの構成を示す。５１は各種制御処理及び演算処理を実行するコンピュータ機能部であり、ＣＰＵ５２及びメモリ５３を備える。前述したロータリエンコーダ１１から得るフォーカスリング４の回動位置に係る位置データは、ＣＰＵ５２（コンピュータ機能部５１）に付与され、被写体距離（第二被写体距離Ｄ２）に変換される。したがって、このコンピュータ機能部５１は、ロータリエンコーダ１１（リング位置検出手段３）による検出結果を第二被写体距離Ｄ２に変換する変換手段５を構成する。

また、リニアスケール４９から得るフォーカスレンズ４２の前後方向位置に係わる位置データは、ＣＰＵ５２（コンピュータ機能部５１）に付与され、被写体距離（第一被写体距離Ｄ１）に変換される。したがって、リニアスケール４９及びコンピュータ機能部５１は、第一被写体距離Ｄ１を検出する距離検出手段２を構成する。なお、５４は、ＣＰＵ５２に接続した測距センサを示す。測距センサ５４は、被写体距離（第一被写体距離Ｄ１）を直接検出するため、第一被写体距離Ｄ１を検出する距離検出手段２として用いることもできる。

さらに、フォーカスモータ４７は、ドライバ５５を介してＣＰＵ５２に接続するとともに、リングモータ３５は、ドライバ５６を介してＣＰＵ５２に接続する。５７は、オートモードとマニュアルモードを切換えるオート／マニュアル切換スイッチであり、ＣＰＵ５２に接続する。５８は、オートモード時において、第一被写体距離Ｄ１を表示モード又は非表示モードに切換える表示切換スイッチであり、ＣＰＵ５２に接続する。

次に、本実施形態に係るビデオカメラ１の使用方法及び動作について、図３を参照して説明する。

今、ビデオカメラ１の電源スイッチ（不図示）をＯＮにした場合を想定する（ステップＳ１）。この際、オート／マニュアル切換スイッチ５７がオートモードに切換えられていれば、オートフォーカスを利用して撮影することができる（ステップＳ２，Ｓ３）。オートモード時には、測距センサ５４により被写体距離が検出され、この被写体距離に対応してフォーカスレンズ４２の位置が制御される通常のオートフォーカス動作が行われる。

なお、電源スイッチのＯＮにより、回動リング１７のキャリブレーションを自動で行わせることもできる。この場合、電源スイッチがＯＮしたなら、回動リング１７を鏡筒部１３に対する機械的な突き当て位置まで回動させ、この位置を基準位置としてメモリ５３に記憶させるとともに、この後、距離目盛１４の最大位置まで回動させ、回動量（パルス数）をメモリ５３に記憶させればよい。

そして、オートモードにおいて、表示切換スイッチ５８が表示モードに切換えられていれば、表示部７により、第一被写体距離Ｄ１の表示処理が行われる。この場合、リニアスケール４９からフォーカスレンズ４２の前後方向位置が検出され、この位置データは、ＣＰＵ５２に付与される（ステップＳ４，Ｓ５）。ＣＰＵ５２では、得られた位置データを被写体距離（第一被写体距離Ｄ１）に変換する（ステップＳ６）。そして、第一被写体距離Ｄ１に係わるデータはドライバ５６に付与され、このドライバ５６により、回動リング４の指標１５ｓが第一被写体距離Ｄ１に対応する距離目盛１４を指示するように、リングモータ３５が駆動制御される（ステップＳ７）。

一方、オートモードにおいて、表示切換スイッチ５８が非表示モードに切換えられていれば、表示部７による第一被写体距離Ｄ１の表示処理は行われない（ステップＳ４）。したがって、表示切換スイッチ５８は、第一被写体距離Ｄ１を表示モード又は非表示モードに切換える表示切換手段１２を構成する。このように、表示切換スイッチ５８により、比較的利用頻度の少ない第一被写体距離Ｄ１を非表示モードに切換えれば、消費電力に対する節電を図ることができる。そして、オートモードでは、通常のオートフォーカス動作が行われると同時に、表示モードが選択されている場合には、第一被写体距離Ｄ１に対する表示処理が行われる（ステップＳ８，Ｓ２，Ｓ３…）。

他方、オート／マニュアル切換スイッチ５７がマニュアルモードに切換えられていれば、マニュアル操作により撮影することができる。マニュアルモードでは、フォーカスリング４をマニュアル操作により回動させる（ステップＳ２，Ｓ９）。これにより、フォーカスリング４の回動変位は、ロータリエンコーダ１１により検出される（ステップＳ１０）。ロータリエンコーダ１１により得られるフォーカスリング４の回動位置に係わる位置データは、ＣＰＵ５２に付与され、フォーカスモータ４７が駆動制御されることによりフォーカスレンズ４２が前後方向に変位するマニュアルフォーカス動作が行われる（ステップＳ１１）。

また、ＣＰＵ５２は、フォーカスリング４の回動位置に係わる位置データを被写体距離（第二被写体距離Ｄ２）に変換する（ステップＳ１２）。さらに、得られた第二被写体距離Ｄ２に係わるデータはドライバ５６に付与され、このドライバ５６により、回動リング４の指標１５ｓが第二被写体距離Ｄ２に対応する距離目盛１４を指示するように、リングモータ３５が駆動制御される（ステップＳ１３）。そして、マニュアルモードでは、上述したマニュアルフォーカス動作が行われると同時に、第二被写体距離Ｄ２に対する表示処理が行われる（ステップＳ１４，Ｓ２，Ｓ９…）。したがって、撮影者は、ファインダ部２２を覗かなくても表示部７により合焦被写体距離を確認し、ピント合わせを行うことができる。なお、撮影が全て終了した場合には、電源スイッチをＯＦＦにする（ステップＳ８，Ｓ１４，Ｓ１５）。

以上、オートモードとマニュアルモードのそれぞれ動作を説明したが、本実施形態に係るビデオカメラ１では、特に、オートモードからマニュアルモードへ切換えた際に、フォーカスリング４を回動させることなく指標１７ｓと合焦被写体距離を一致させることができる。したがって、オートモードからマニュアルモードへ切換えても、ピントは合った状態に維持されるため、ピントの合った位置からスムースにマニュアル操作を行うことができる利点がある。

このように、本実施形態に係るビデオカメラ１によれば、従来における被写体距離（数値）を設けることができない問題を解消し、絶対量となる第一被写体距離Ｄ１又は第二被写体距離Ｄ２を表示することができる。したがって、合焦被写***置までの距離を正確に把握することができ、精度の高いフォーカス調整を行うことができるとともに、撮影品質の飛躍的な向上に貢献できる。また、第一被写体距離Ｄ１又は第二被写体距離Ｄ２を同一の表示部７により表示するため、マニュアルモードとオートモードの双方における正確な合焦被写体距離を把握することができ、オートモードからマニュアルモードへの迅速かつスムースな切換移行（連携）を実現できる。

次に、本発明の変更実施形態に係るビデオカメラ１について、図４及び図５を参照して説明する。

変更実施形態に係るビデオカメラ１は、図４に示すように、表示部７として、第一被写体距離Ｄ１又は第二被写体距離Ｄ２を数値により表示する表示画面１７ｓを有する表示器１７を用いたものである。したがって、少なくとも図１に示した距離目盛１４，回動リング１５及び駆動部１６は不要となる。図４に示す表示部７は、カメラ本体部２０の側面に、液晶表示パネル等を用いた表示画面１７ｓを有する表示器１７を配設し、この表示画面１７ｓに、第一被写体距離Ｄ１又は第二被写体距離Ｄ２を数値により表示する数値表示部６１を設けるとともに、第一被写体距離Ｄ１又は第二被写体距離Ｄ２をバー表示により表示するバー表示部６２を設けた。

このため、図５に示すように、表示ドライバ５９を介して表示器１７をＣＰＵ５２に接続する要部制御系Ｃを備えている。これにより、第一被写体距離Ｄ１又は第二被写体距離Ｄ２に係わるデータは、ＣＰＵ５２から表示ドライバ５９に付与され、第一被写体距離Ｄ１又は第二被写体距離Ｄ２は、表示器１７の表示画面１７ｓにおける数値表示部６１及びバー表示部６２にそれぞれ表示される。

よって、変更実施形態においても、図１及び図２に示した実施形態と同様の基本的効果を得れるとともに、加えて、第一被写体距離Ｄ１又は第二被写体距離Ｄ２の数値を表示する表示画面１７ｓを有する表示器１７を利用するため、デジタル表示による精度の高い表示を行うことができる。なお、図４及び図５において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付し、その構成を明確にした。

以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。

例えば、表示手段６として、第一被写体距離Ｄ１を表示モード又は非表示モードに切換える表示切換手段１２を設けた場合を示したが、必要により第二被写体距離Ｄ２を表示モード又は非表示モードに切換えることができるようにしてもよい。また、表示部７は、鏡筒部１３の外周面１３ｆに距離目盛１４を設け、かつ回動リング１５に指標１５ｓを設けた場合を示したが、鏡筒部１３の外周面１３ｆに指標を設け、かつ回動リング１５に距離目盛を設ける場合も同一の発明範囲である。なお、撮像装置としてビデオカメラ１を例示したが、ビデオカメラ１は業務用ビデオカメラであってもよいし家庭用ビデオカメラであってもよい。さらに、ビデオカメラ以外であっても同機能を有する撮像装置に対して同様に適用することができる。

本発明の最良の実施形態に係る一部を抽出した分解図を含むビデオカメラ（撮像装置）の外観側面図、 同ビデオカメラの要部制御系のブロック構成図、 同ビデオカメラの使用方法及び動作を説明するためのフローチャート、 本発明の変更実施形態に係るビデオカメラ（撮像装置）の外観側面図、 同ビデオカメラの要部制御系のブロック構成図、

符号の説明

１ 撮像装置
２ 距離検出手段
３ リング位置検出手段
４ フォーカスリング
５ 変換手段
６ 表示手段
７ 表示部
１１ ロータリエンコーダ
１２ 表示切換手段
１３ 鏡筒部
１３ｆ 外周面
１４ 距離目盛
１５ 回動リング
１５ｓ 指標
１６ 駆動部
１７ 表示器
１７ｓ 表示画面

Claims (6)

1. オートフォーカスモードとマニュアルフォーカスモードを選択可能な撮像装置において、前記オートフォーカスモードにおける被写体までの距離（第一被写体距離）を検出する距離検出手段と、前記マニュアルフォーカスモードで操作するフォーカスリングの回動位置を検出するリング位置検出手段と、このリング位置検出手段による検出結果を被写体までの距離（第二被写体距離）に変換する変換手段と、前記第一被写体距離又は前記第二被写体距離を同一の表示部により表示する表示手段を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記リング位置検出手段は、前記フォーカスリングの回動位置を検出するロータリエンコーダを用いることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記表示手段は、少なくとも前記第一被写体距離を表示モード又は非表示モードに切換える表示切換手段を備えることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
4. 前記表示部は、一又は二以上のレンズを内蔵する鏡筒部の外周面に設けた距離目盛と、この鏡筒部に対して同軸上に配することにより前記距離目盛を指示する指標を設けた回動リングと、この回動リングを回動変位させる駆動部とを備えることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
5. 前記回動リングは、前記鏡筒部及び前記フォーカスリングの外径よりも小径に形成することを特徴とする請求項１又は４記載の撮像装置。
6. 前記表示部は、前記第一被写体距離又は前記第二被写体距離の数値を表示する表示画面を有する表示器を備えることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。

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