JP2012093495A - レンズ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
コンバージョンレンズ装着時に、コンバージョンレンズ未装着時とのフォーカスの操作性が大きく変わり、操作性が悪くなってしまう

【解決手段】
撮影レンズの先端にコンバージョンレンズを着脱可能なレンズ装置において、コンバージョンレンズ接続時のフォーカス位置に対する物体距離情報を記憶する記憶手段と、操作部材の位置に対応するフォーカス位置指令信号を算出するフォーカス操作手段と、コンバージョンレンズの種類を設定する手段と、前記記憶手段に記憶された情報に基づいてフォーカス指令信号を変換する指令信号変換手段と、前記指令信号変換手段で変換された指令信号に基づいてフォーカスを駆動するフォーカス駆動手段を持つ事を特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コンバージョンレンズ装着可能なレンズ装置に関する。

ビデオカメラ等のレンズの先端部に装着し、焦点距離や物体距離の変換等を行うコンバージョンレンズが知られており、撮影条件により各種コンバージョンレンズが使用されている。狭い場所等でより広い画角で撮影したい場合には、ワイドコンバーターやワイドアタッチメント等のコンバージョンレンズが使用される。逆に望遠側で撮影したい場合にはテレサイドコンバーターを用いて、焦点距離を長焦点側へソフトさせることができる。また、魚眼レンズのように意図的に像を歪ませる場合のコンバージョンレンズとしてフィッシュアイアタッチメントが知られている。
コンバージョンレンズはその種類によって焦点距離や物体距離の特性が変化する。コンバージョンレンズ使用時の物体距離や光学性能の変化による誤使用を防止し、コンバージョンレンズの種類によって、フォーカス光学系の駆動範囲を変更する技術が特許文献１に開示されている。

特開平５−２５７０５４号公報

しかし、上述の特許文献１の技術では、図２１に示すように、フォーカスを位置制御するようなコントローラを使用してフォーカスを操作した場合に、駆動範囲を制限した領域は不感帯となってしまう。つまり、フォーカスコントローラの指示位置０〜２５０００まではフォーカス光学系は至近〜無限として対応した動作となるが、フォーカスコントローラの指示位置２５０００〜６００００まではフォーカス光学系は動作しない。したがって、コンバージョンレンズ未装着時とのフォーカスの操作性が大きく変わり、フォーカスコントローラの操作性が良くなくなってしまう。

図２２はフォーカス光学系の位置とカメラのビューファインダ等に表示されるフォーカス情報の関係を表している。コンバージョンレンズ未使用時、無限を示す値は２５５であるが、コンバージョンレンズ使用時は、無限の状態での情報表示が２５５ではなくなってしまい、撮影時の参考情報として使用できない。

そこで、本発明の目的は、コンバージョンレンズを装着した場合においても、コンバージョンレンズ未装着の場合と同様のフォーカス操作性を実現できるレンズ装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のレンズ装置は、撮影レンズの先端にコンバージョンレンズを着脱可能なレンズ装置であって、操作部材の位置に対応するフォーカス位置指令信号を算出するフォーカス操作手段と、フォーカスを駆動するフォーカス駆動手段を持つレンズ装置において、コンバージョンレンズ接続時のフォーカス位置に対する物体距離情報を記憶する記憶手段と、コンバージョンレンズの種類を設定する手段と、前記記憶手段に記憶された情報に基づいてフォーカス指令信号を変換する指令信号変換手段とを有し、前記指令信号変換手段で変換された指令信号に基づいてフォーカスを駆動する特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付の図面を参照して説明される好ましい実施形態等によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、コンバージョンレンズ装着時のフォーカス操作性を改善する効果が得られる。

機能ブロック図 フォーカス光学系と位置信号 フォーカスコントローラ 至近位置、無限位置テーブル 情報ディスプレイ 実施形態１におけるコンバージョン設定切り替え処理 実施形態１におけるフォーカス光学系駆動処理 実施形態１におけるフォーカス指令位置データの変換 実施形態１におけるカメラ通信用フォーカス位置情報の算出処理 実施形態１におけるカメラ通信用フォーカス位置情報の変換 実施形態２における至近位置、無限位置テーブル 実施形態２における至近端データの説明図 実施形態２における物体距離とカメラ通信用フォーカス位置情報関係図 実施形態２におけるカメラ通信用フォーカス位置情報の変換 フォーカス光学系位置に対する物体距離テーブル 実施形態３におけるコンバージョン設定切り替え処理 実施形態３におけるカメラ通信用フォーカス位置情報の算出処理 実施形態４に機能ブロック図 実施形態４におけるフォーカス位置電圧の算出処理 実施形態４におけるフォーカス位置電圧の変換 コントローラとフォーカス光学系の対応図 フォーカス光学系と情報表示の対応図

以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。

《第１の実施形態》
図１は実施形態１の撮像装置のブロック回路構成図である。

レンズ装置１にはフォーカス光学系２が構成されており、焦点調節が可能となっている。レンズ装置１の先端には、コンバージョンレンズ３０が取りつけ可能である。フォーカス位置検出部３は可動部であるフォーカス光学系２の位置を検出するポテンショメータであり、フォーカス光学系２の位置に対応した電圧を出力する。例えば図２に示すように、フォーカス光学系２の可動範囲において、フォーカス位置検出部の電圧が０Vから＋５Vとなるように調整されている。フォーカス位置検出部３の電圧はＡ／Ｄコンバーター５へ送られ、デジタル値へ変換され、フォーカス光学系位置データとしてレンズ制御部６へ送られる。

フォーカスコントローラ１０は、図３に示したように、ノブ１１を回転させて指令信号を出力する形式のコントローラである。図３のグラフは、ノブの回転角とフォーカスの指令値の関係であり、ノブ１１の回転角に比例したフォーカス位置指令値を出力するようになっている。フォーカスコントローラ１０がデジタルタイプの場合は、フォーカス位置指令値がデジタル値としてレンズ制御部５へ送られる。アナログタイプの場合はフォーカス位置指令値がアナログ電圧として、レンズ装置２のＡ／Ｄコンバーター５へ送られ、デジタル値へ変換されてレンズ制御部６へ送られる。

レンズ制御部６は、フォーカスコントローラ１０から送られた指令値と、フォーカス位置検出部３で検出されたフォーカス光学系位置データから、フォーカス光学系２を駆動するためのフォーカス駆動信号をフォーカス駆動部４へ出力する。
フォーカス駆動信号フォーカス駆動部４は、ドライバ回路とモーターから構成されており、レンズ制御部６からのフォーカス駆動信号に従ってフォーカス光学系２を駆動する。

記憶装置７は不揮発性のメモリであり、レンズ装置１とコンバージョンレンズ３０装着時の光学データが記憶されている。図４の表は記憶装置７に記憶されている光学データの一例である。表のＭｏｄＰｏｓｉ、ＩｎｆＰｏｓｉはそれぞれ各種コンバージョンレンズを装着した時に、至近位置と無限位置がフォーカス光学系２の駆動範囲のどの位置へ変化するかを表しており、フォーカス光学系２の可動範囲を０〜６００００と定義した値である。０が至近端、６００００が無限端の位置である。

情報ディスプレイ８は、図５のような表示部４１と十字キー入力部４２とからなるユーザーインターフェース４０であり、レンズ装置１の各種設定や状態表示を行う。図５はコンバージョンレンズ設定メニュー画面であり、十字キー入力部４２を操作する事で、装着するコンバージョンレンズの種類を設定する事ができる。

レンズ装置１のレンズ制御部６とカメラ装置２０のカメラ制御部２２はシリアル通信を行い、フォーカス光学系の位置情報を始めとする各種情報をやりとりしている。フォーカス光学系２の位置情報はレンズ制御部６からカメラ制御部２２に対してシリアル通信で送信される。本実施形態において、カメラ送信用フォーカス位置情報は至近から無限までを０〜６５５３５の１６Ｂｉｔデータで正規化して送信する形式とする。

カメラ制御部２２は撮像素子２１から入力される映像信号の画像処理を行う。また、レンズ制御部６から受信したカメラ送信用フォーカス位置情報を画像処理された映像と共にビューファインダ２３へ送信する。

ビューファインダ２３は、カメラ制御部２２から送信された映像とフォーカス位置情報を画面に表示する。

図６は情報ディスプレイ７でコンバージョンレンズ設定切り替え時の処理フローである。ステップＳ１０１では、情報ディスプレイ７を操作してコンバージョンの設定が変更されたかをチェックし、変更された場合はステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１０２では設定されたコンバージョンに対応する至近位置情報ＭｏｄＰｏｓｉと無限位置情報ＩｎｆＰｏｓｉを記憶装置６から読み出す。

図７は、指令信号変換手段であるレンズ制御部６におけるフォーカス光学系の駆動処理のフローチャートである。ステップＳ２０１では、フォーカスコントローラ１０がアナログタイプかデジタルタイプか識別する。デジタルタイプの場合はステップＳ２０２へ進み、アナログタイプの場合は、ステップＳ２０３へ進む。ステップＳ２０２では、フォーカスコントローラ１０から受信したフォーカス位置指令値をフォーカス駆動用位置指令値Ｆ−ＰｏｓｉＣｔｒｌへセットする。ステップＳ２０３では、フォーカスコントローラのアナログ電圧値をＡ／Ｄコンバーター５でＡ／Ｄ変換して、フォーカス指令位置データＦ−ＰｏｓｉＣｔｒｌへセットする。ステップＳ２０４では、ステップＳ１０２で記憶手段６から読み出した至近位置情報ＭｏｄＰｏｓｉ、無限位置情報ＩｎｆＰｏｓｉ、フォーカス指令位置データＦ−ＰｏｓｉＣｔｒｌを用いて指令値を変換し、フォーカス駆動用位置指令値Ｆ−Ｃｔｒｌへセットする。図８はコンバージョンの設定をワイドアタッチメントに設定した時、ステップＳ２０４におけるフォーカス駆動用位置指令値の変換方法である。ワイドアタッチメント装着時の無限位置は２５０００の位置であるので、フォーカス指令位置データＦ−ＰｏｓｉＣｔｒｌ０〜６００００の範囲を、０〜２５０００の範囲へ正規化して、フォーカス駆動用位置指令値Ｆ−Ｃｔｒｌへセットする。次にステップＳ２０５へ進み、フォーカス駆動信号をフォーカス駆動部４へ出力し、フォーカス光学系２を駆動させる。
以上のように、フォーカスコントローラを全域操作した時に、コンバージョンレンズ装着時の至近端から無限端のみを操作範囲とすることができ、フォーカスコントローラの不感帯をなくすことができる。

次に、レンズ装置２からカメラ装置２０へのカメラ送信用フォーカス位置情報の送信処理について説明する。フォーカス光学系２をコントロールする範囲の変更に応じて、カメラ制御部２１へ送信するカメラ送信用フォーカス位置情報の変換を行う。

図９はフォーカス位置情報変換手段であるレンズ制御部６におけるフォーカス位置情報送信処理のフローチャートである。ステップＳ３０１では、カメラ制御部２２からカメラ送信用フォーカス位置情報の要求コマンドを受信したかをチェックし、受信した時はステップＳ３０２へ進む。ステップＳ３０２ではＡ／Ｄコンバーター５からフォーカス位置検出部３の電圧値を読み込み、フォーカス光学系位置データＦ−Ｐｏｓｉへ格納する。ステップＳ３０３では、ステップＳ１０２で設定した至近位置情報ＭｏｄＰｏｓｉと無限位置情報ＩｎｆＰｏｓｉと、フォーカス光学系位置データＦ−Ｐｏｓｉを用いてカメラ返信用フォーカス位置データＦ−Ｆｏｌへ変換する。図１０に示すように、フォーカス光学系位置データが０〜２５０００の時にカメラ返信用フォーカス位置データＦ−Ｆｏｌが０〜６５５３５となるように正規化する。次にステップＳ３０４で、カメラ送信用フォーカス位置情報をカメラ制御部２２へ送信する。カメラ制御部２２は受信したデータをビューファインダ２３へ送り、ビューファインダ２３はフォーカス位置情報を表示する。

以上のように、ワイドアタッチメント装着時にフォーカス光学系２の位置に対する無限の位置が変化しても、無限位置の変化を考慮したフォーカス位置情報を表示する事ができる。

《第２の実施形態》
実施形態２では、コンバージョンレンズ装着時の至近端時の物体距離変化を考慮したフォーカス位置情報の表示について説明する。

カメラ送信用フォーカス位置情報送信処理は、実施形態１で説明した図１０のフローチャートに従って実行され、ステップＳ３０３での変換処理で、以下に説明する変換を行う。

図１１は、コンバージョンレンズ未装着時の至近端の物体距離を基準にしたフォーカス位置情報テーブルである。コンバージョンレンズ未装着時のフォーカス光学系２の至近端物体距離と無限端をそれぞれ０、６００００として、コンバージョン装着時に至近位置と無限位置がどの位置になるか記憶させておく。例えば、図１２のようにコンバージョンレンズ未装着時の至近距離が０．６ｍの場合、装着時に至近端の物体距離が０．６ｍより遠距離側になる場合は０より大きい値に、近距離側になる場合は０より小さい値となる。
図１３は、フォーカス光学系２の位置と、ワイドアタッチメント装着時と未装着時の物体距離とカメラ送信用フォーカス位置情報の関係図である。ワイドアタッチメント未装着時の至近端物体距離ＭＯＤｗ／ｏ Ｃｏｎｖ．を基準としてカメラ返信用フォーカス位置データを変換する。例えば、図１１のＡｃｃＤに設定されている場合、フォーカス光学系位置データ１５００位置の物体距離が至近端の物体距離となる。従って、コンバージョンレンズ未装着時において、フォーカス光学系位置１５００をカメラ送信用フォーカス位置情報へ変換した値Ｍｏｄｗ Ｃｏｎｖ．を求める。そして、図１４のようにＭｏｄ ｗ Ｃｏｎｖ．と無限端位置情報ＩｎｆＰｏｓｉの値からフォーカス光学系位置データＦ−Ｐｏｓｉをカメラ返信用フォーカス位置データＦ−Ｆｏｌへ変換する。

以上のように、本実施形態ではコンバージョンレンズ装着時／未装着時でフォーカス位置情報の表示はコンバージョンレンズ装着時の物体距離を基準に表示されるため、コンバージョンレンズ装着時のフォーカス位置の情報を正確に把握することができる。

《第３の実施形態》
実施形態３では、レンズ装置１からカメラ装置２０へのカメラ送信用フォーカス位置情報送信形式が物体距離形式の場合について説明する。

図１５はコンバージョンレンズ無しの時とコンバージョンレンズ装着時のフォーカス光学系位置データＦ−Ｐｏｓｉに対する物体距離テーブルである。物体距離テーブルは予め記憶装置７へ記憶されている。

図１６は情報ディスプレイ８でのコンバージョンレンズ設定切り替え時の処理フローである。ステップＳ４０１では、情報ディスプレイ７を操作してコンバージョンの設定が変更されたかをチェックし、変更された場合はステップＳ４０２へ進む。ステップＳ４０２では設定されたコンバージョンに対応する物体距離テーブルを記憶装置７から読み出す。

図１７はレンズ制御部６におけるフォーカス位置情報送信処理のフローチャートである。ステップＳ５０１では、カメラ制御部２２からカメラ送信用フォーカス位置情報の要求コマンドを受信したかをチェックし、受信した時はステップＳ５０２へ進む。ステップＳ５０２ではＡ／Ｄコンバーター５からフォーカス位置検出部３の電圧値を読み込み、フォーカス光学系位置データＦ−Ｐｏｓｉへ格納する。ステップＳ５０３では、ステップＳ４０２で記憶装置７から読み込んだ物体距離テーブルと、フォーカス位置データＦ−Ｐｏｓｉを用いてカメラ返信用フォーカス位置データＦ−Ｆｏｌへ変換する。次にステップＳ５０４で、カメラ送信用フォーカス位置情報をカメラ制御部２２へ送信する。カメラ制御部２２は受信したデータをビューファインダ２３へ送り、ビューファインダ２３はフォーカス位置情報を物体距離形式で表示する。

以上のように、実施形態３ではコンバージョンレンズの装着状態に応じた物体距離形式でフォーカス位置情報を表示する事ができる。

《第４の実施形態》
実施形態４は、レンズ装置１とカメラ装置２０の間がアナログのインターフェースであり、フォーカス光学系の位置情報をアナログ電圧でやりとりする場合について説明する。

図１８は実施形態４のブロック図であり、図１のブロック図に対してレンズ装置１のＤ／Ａコンバーター９とカメラ装置２０のＡ／Ｄコンバーター２４が追加されている。フォーカス位置電圧は至近端が２Ｖ、無限端が７Ｖと規定されている。

図１９は実施形態４におけるフォーカス位置情報送信処理のフローチャートである。ステップＳ６０１ではＡ／Ｄコンバーター５からフォーカス位置検出部３の電圧値を読み込み、フォーカス光学系位置データＦ−Ｐｏｓｉへ格納する。ステップＳ６０２では、ステップＳ１０２で設定した至近位置情報ＭｏｄＰｏｓｉ、無限位置情報ＩｎｆＰｏｓｉ、フォーカス光学系位置データＦ−Ｐｏｓｉを用いてカメラ返信用フォーカス位置データＦ−Ｆｏｌへ変換する。ステップＳ６０３でＦ−Ｆｏｌの値をＤ／Ａコンバーター９へ送信する。図２０に示すように、フォーカス光学系位置データが０〜２５０００の時にＤ／Ａコンバーター９で変換されるフォーカス位置電圧が２Ｖ〜７Ｖとなるように正規化する。

Ｄ／Ａコンバーター９は、レンズ制御部６から送られたカメラ送信用フォーカス位置情報をアナログ電圧に変換し、フォーカス位置電圧としてカメラ装置２０のＡ／Ｄコンバータ２４へ送る。Ａ／Ｄコンバーター２４は、Ｄ／Ａコンバーター９からフォーカス位置電圧を受け取り、デジタルデータへ変換して、カメラ制御部２２へ送信する。カメラ制御部２２は受け取ったフォーカス位置電圧のデータをビューファインダ２３へ送信し、ビューファインダ２３はフォーカス位置電圧データを用いて、フォーカス位置情報を表示する。

以上のように、レンズ装置１とカメラ装置２０間のインターフェースがアナログの場合でも、実施形態１と同様に無限位置の変化を考慮したフォーカス位置情報を表示する事ができる。

コンバージョンレンズの設定手段として、情報ディスプレイではなく、スイッチを設けてスイッチを切り替える事でコンバージョンレンズの種類を設定する方法であっても、同様の効果が得られる。

フォーカス指令値の変換手段は、レンズ装置側でなくフォーカスコントローラ側にあっても同様の効果が得られる。

フォーカス位置情報変換手段をカメラ装置側に設けて、レンズ装置からはフォーカス光学系の可動範囲を０〜６５５３５または２V〜７Vとしてカメラ装置側へ送信することでも同様の効果が得られる。

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ないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１ レンズ装置
２ フォーカス光学系
４ フォーカス駆動部
６ レンズ制御部
７ 記憶装置
８ 情報ディスプレイ
１０ フォーカスコントローラ

Claims (5)

1. フォーカス位置を検知し、コンバージョンレンズの着脱が可能なレンズ装置にあって、
   コンバージョンレンズの種類を設定する設定手段と、
   前記設定手段で設定可能な各コンバージョンレンズをレンズ装置に接続した際の、フォーカス位置に対する物体距離情報が記憶された記憶手段と、
   前記記憶手段から前記設定手段で選択されたコンバージョンレンズのフォーカス位置に対する物体距離情報に基づいて、フォーカス位置を変換してカメラへ送信するフォーカス位置情報変換手段とを有することを特徴とするレンズ装置。
2. 前記フォーカス位置情報変換手段は、コンバージョンレンズ接続時に、コンバージョンレンズ未接続時の物体距離を基準に変換する事を特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
3. 前記フォーカス位置情報変換手段は、コンバージョンレンズ接続時の物体距離に変換して、物体距離形式でカメラへ送信する事を特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
4. 操作部材の位置に対応するフォーカス位置指令信号を算出するフォーカス操作手段と、
   前記記憶手段から前記設定手段で選択されたコンバージョンレンズのフォーカス位置に対する物体距離情報に基づいてフォーカス指令信号を変換する指令信号変換手段と、前記指令信号変換手段からの変換されたフォーカス指令信号に基づきフォーカスを駆動するフォーカス駆動手段とを有することを特徴とした、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のレンズ装置。
   
5. 前記指令信号変換手段は、コンバージョンレンズ接続時に、前記フォーカス操作手段の指令操作範囲をコンバージョンレンズ装着時のフォーカス範囲に対応させる変換を行う事を特徴とする請求項４記載のレンズ装置。