JP2017120292A - レンズ装置及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 応答性の高いオートアイリス制御を行いたい場合、応答性の高いリモートアイリス制御の指令を用いて、カメラがオートアイリス制御と同等の制御を行おうとしても、アイリス補正により、制御指令位置と駆動返信値に乖離が発生し、正しく制御が行えない。【解決手段】 光路に挿抜可能な光学系と、絞りと、前記絞りの開口量を変更する駆動部と、前記光学系の挿入によるレンズ系全体の明るさの変化を補正するように前記駆動部によって前記絞りの開口量を変更するアイリス補正を制御する制御部と、外部のアイリス制御の指令元と通信する通信部と、アイリス補正の有効/無効を切替える切替部と、を有し、前記通信部は、前記制御部及び前記切替部からの情報に基づくアイリス補正情報を前記指令元へ出力することを特徴とする。【選択図】 図1

Description

本発明は、レンズ装置に関し、特にレンズ装置のアイリス制御の制御方法の切換えを行うレンズ装置及びそれを有する撮像装置に関するものである。
一般に、撮影、特にテレビ撮影等に用いられる撮像装置において、アイリスの電動操作でレンズ系全体の明るさを調整する方法として、リモートアイリス制御(遠隔手動操作による制御)とオートアイリス制御(自動制御)がある。
リモートアイリス制御は、ユーザ自身がカメラ装置若しくはコントローラーでアイリス値を設定し、ユーザが設定したアイリス値になるようにアイリスの制御信号を生成する方法である。オートアイリス制御は、被写体の明るさが一定になるように、基準となる明るさの信号と現在の像信号を比較し、得られた差分信号を基にアイリスの制御信号を生成し、自動でアイリスを制御する方法である。
レンズ装置がリモートアイリス制御の指令を受信した場合、ユーザのアイリス値設定操作への高い応答性を実現するため、レンズ装置はアイリスの調整ゲインを高く設定する。また、オートアイリス制御の指令を受信した場合、ハンチング等起こさず滑らかに明るさを自動調整するため、レンズ装置はアイリスの調整ゲインを低く設定する。
例えば特許文献1では、カメラ装置のオート/リモート選択スイッチから、リモートアイリスに設定した場合、アイリスアンプのゲインは高い方の値に設定、オートアイリスに設定した場合、ゲインは低い方の値に設定される技術が開示されている。
また、従来、レンズ系の一部にエクステンダーを内蔵し、このエクステンダーを挿抜させて全系の焦点距離を変化させる方法がある。エクステンダーを挿入した場合、挿入する前に比べレンズ系全体の明るさが低下するため、カメラ装置からのアイリス指令位置や、カメラ装置へのアイリス開口位置情報が同じにも関わらず、エクステンダー挿入前後でレンズ系全体の明るさが異なってしまう。この明るさの低下分を、アイリスを制御することによって補正することで、エクステンダー挿入前後でもレンズ系全体の明るさを同じにする、レンズ装置のアイリス補正技術がある。
特許文献2では、エクステンダー挿入による明るさの低下分、即ちF値の補正分だけ絞り値の動作範囲が狭くなるのを防ぐため、カメラ装置がリモートアイリス制御の場合レンズ装置は補正を行い、オートアイリス制御の場合にレンズ装置は補正を無効とする技術が開示されている。
特許第4088943号公報 特公平8−33566号公報
しかしながら、上述の特許文献1に開示された従来技術では、カメラ装置からオートアイリス制御の指令を受信した場合、レンズ装置はアイリスの調整ゲインを低く設定するため、応答性の高いオートアイリス制御を実現することはできない。
また、応答性の高いリモートアイリス制御の指令を用い、カメラ装置がオートアイリス制御と同等の制御を行おうとしても、特許文献2に開示された従来技術より、アイリス補正が有効となる。その結果、アイリス制御指令位置とアイリス開口位置情報に補正分の乖離が発生する。この補正分の乖離により、カメラ装置はアイリス制御指令位置に駆動できていないと誤認識してしまい、正しくアイリス制御が行えなくなる。このため、上記方法でも応答性の高いオートアイリス制御を実現することはできない。
そこで、本発明の目的は、アイリス補正が有効であっても、アイリス制御指令に対するアイリス補正の補正情報をカメラ装置へ出力することで、応答性の高いオートアイリス制御を可能とした撮像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、光路に挿抜可能な光学系と、絞りと、前記絞りの開口量を変更する駆動部と、前記光学系の挿入によるレンズ系全体の明るさの変化を補正するように前記駆動部によって前記絞りの開口量を変更するアイリス補正を制御する制御部と、外部のアイリス制御の指令元と通信する通信部と、アイリス補正の有効/無効を切替える切替部と、を有し、前記通信部は、前記制御部及び前記切替部からの情報に基づくアイリス補正情報を前記指令元へ出力する、ことを特徴とする。
本発明によれば、アイリス補正機能が有効であっても、アイリス補正情報をカメラ装置へ出力することで、応答性の高いオートアイリス制御を可能とした撮像装置を提供することである。
実施例1における撮像装置のブロック図である。 実施例1におけるレンズ装置が、アイリス制御指令値を受けてアイリス開口位置情報とアイリス補正情報を出力する処理を示すフローチャート図である。 実施例1におけるカメラ装置がオートアイリス制御を行う処理を示すフローチャート図である。 実施例2における撮像装置のブロック図である。 実施例2におけるレンズ装置が、アイリス制御指令値を受けてアイリス開口位置情報とアイリス補正情報を出力する処理を示すフローチャート図である。
以下に、本発明の好ましい実施形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態にかかわる構成ブロック図である。
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は、本発明の実施例1における撮像装置のブロック図である。図1において、100はレンズ装置、200はレンズ装置100に、外部の装置として接続されるカメラ装置である。レンズ装置100と、該レンズ装置により形成される光学像を受光する撮像素子を有するカメラ装置200により、本発明のレンズ装置の効果を享受する撮像装置を構成する。
レンズ装置100及び、カメラ装置200について説明する。
レンズ装置100には、通信部101、アイリス補正切替部102、アイリス補正機能設定部103、アイリス駆動部104が、構成される。
なお、アイリス補正とは、エクステンダーやフィルタ等の光路へ挿抜可能な光学系を光路へ挿入することによる前記光学系の挿抜前後でのレンズ系全体の明るさの変化を、アイリス(可変絞り)の開口量を変化させて抑制するようにアイリス駆動部を制御する技術である。
通信部101は、カメラ装置200と通信し、アイリス開口位置情報とアイリス補正状態、アイリス補正量をそれぞれ別の信号として出力する。また、アイリス制御指令値をアイリス駆動部104に出力する。アイリス開口位置情報、アイリス補正状態、アイリス補正量については後述する。
アイリス補正切替部102は、アイリス補正機能設定部103から入力されるレンズ装置のアイリスの補正機能設定情報、及び、不図示のレンズエクステンダーの挿抜状態からアイリス補正がなされている状態であるか否か(有効/無効)の判断を行う。その判断結果に基づき、アイリス補正機能が有効(ON)となっているか、無効(OFF)となっているを示すアイリス補正状態を変更し、どれくらい補正を行うかを示すアイリスの補正量を生成する。また、通信部101と、アイリス駆動部104と接続されており、アイリス補正情報である、アイリス補正状態と、アイリス補正量を出力する。なお、アイリス補正量の詳細については後述する。
アイリス補正機能設定部103は、不図示のアイリスの補正設定操作部材に基づき、アイリス補正機能を有効とするか無効とするかを判断する為の、補正機能設定情報を生成し、アイリス補正切替部102に出力する。
アイリス駆動部104は、アイリス制御指令値に基づいて、不図示のアイリスを駆動する。この時、アイリス補正状態=ONならば、アイリス制御指令値にアイリス補正量を加算し、不図示のアイリスを駆動する。また、現在のアイリス開口の程度を示すアイリス開口位置情報を通信部101に出力する。
このように、アイリス補正機能設定部103、アイリス補正切替部102、アイリス駆動部104によって、アイリス補正機能を実現するための制御部を構成する。
カメラ装置200は、アイリス開口位置情報から、カメラ装置200が所望する光量となるようにアイリス制御指令値を生成する。また、生成したアイリス制御指令値をレンズ装置100の通信部101に出力する。この時、アイリス補正状態=ONであれば、現在のアイリス開口位置情報にアイリス補正量を減算した結果を新たにアイリス開口位置情報として設定する。また、アイリス補正状態=OFFであれば、減算は行わない。
このように構成することで、カメラ装置200からのアイリス制御指令値は、通信部101を介して、アイリス駆動部104へ入力することが可能となる。また、アイリス駆動部104は入力されたアイリス制御指令値に従って不図示のアイリスを駆動し、アイリス開口位置情報を生成する。また、レンズ装置100からの開口位置情報及び、アイリス補正情報であるアイリス補正状態とアイリス補正量は、通信部101を介して、カメラ装置200へ入力することが可能となる。従って、レンズ装置100とカメラ装置200は相互に情報を交換することが可能となる。
次にアイリス開口位置情報について説明する。レンズ装置100に備えるアイリスは、全閉口から全開口まで任意に開閉する事が可能である。どの程度開口しているかを数値範囲で表現したものをアイリス開口位置と言い、現在のアイリス開口位置を示す情報をアイリス開口位置情報という。
次にアイリス制御指令値について説明する。カメラ装置200は、所望の光量を得るためにレンズ装置100のアイリスを制御する。この時、どの程度開口したいかをアイリス開口位置を使って制御し、その時のアイリス開口位置をアイリス制御指令値という。そのため、カメラ装置200が制御したいアイリス開口位置と、レンズ装置100が現在のアイリス開口位置が同じであれば、アイリス制御指令値とアイリス開口位置情報は同一の値となる。
次にアイリス補正量について説明する。レンズ装置100にエクステンダーレンズ、フィルタ等の光路に挿抜可能な光学系を挿入するとレンズ全体の光量が低下する。アイリス補正は、この低下する光量分だけレンズ装置を制御して、アイリスの開口量を変化させて(開口させて)光量を上昇させる。この時、どのくらいアイリスを開口させるかをアイリス補正量といい、アイリス補正する前後のアイリス開口位置の差分値で表す。従って、レンズ装置100は、カメラ装置200からのアイリス制御指令値にアイリス補正量を加算することで、エクステンダーレンズが挿入されても光量を低下させないアイリス制御が可能となる。一方、カメラ装置200は、レンズ装置100からのアイリス開口位置情報から、アイリス補正量を減算することで、アイリス補正されなかった場合のアイリス開口位置情報を知ることができる。
次に、図2のフローチャートを参照して、第1の実施例におけるレンズ装置100がカメラ装置200からアイリス制御指令値を受けて、アイリス開口位置情報とアイリス補正状態とアイリス補正量を出力する処理について説明する。この処理は、レンズ装置100に格納されたコンピュータプログラムに従って行われる。
ステップS201では、アイリス補正切替部102が、アイリス補正機能が有効か判断し、有効ならばステップS202へ進み、無効であれば、ステップS204へ進む。
ここでアイリス補正切替部102は、アイリス補正機能設定部103から入力されたレンズ装置のアイリス補正機能設定情報が有効で、かつ不図示のエクステンダーレンズが挿入されている場合にアイリス補正機能有効と判断する。
ステップS202では、アイリス補正切替部102がアイリス補正状態をONに設定し、アイリス補正状態を通信部101とアイリス駆動部104へ出力して、ステップS203へ進む。
ステップS203では、アイリス補正切替部102がアイリス補正量を生成し、通信部101とアイリス駆動部104へ出力して、ステップS205へ進む。
ステップS204では、アイリス補正切替部102が、アイリス補正状態をOFFに設定し、アイリス補正状態を通信部101とアイリス駆動部104へ出力して、ステップS204へ進む。
ステップS205では、アイリス駆動部104が、アイリス補正状態=ONであれば、ステップS206へ進み、アイリス補正状態=OFFであれば、ステップS207へ進む。
ステップS206では、アイリス駆動部104が、アイリス制御指令値にアイリス補正量を加算して、ステップS207へ進む。
ステップS207では、アイリス駆動部104が、アイリス制御指令値に基づいて、不図示のアイリスを駆動し、ステップS208へ進む。
ステップS208では、アイリス駆動部104が、ステップS207で駆動した後のアイリス開口位置に基づくアイリス開口位置情報を生成し、通信部101へ出力して、ステップS209へ進む。
ステップS209では、通信部101が、ステップ202で設定したアイリス補正状態と、ステップ203で生成したアイリス補正量と、ステップS208で生成したアイリス開口位置情報を、カメラ装置200へ出力する。
以上のフローチャートにより、レンズ装置100が、カメラ装置200からのアイリス制御指令値を受けて、アイリスを駆動する。また、アイリス補正状態に応じて、アイリス補正量を生成し、アイリス制御指令値にアイリス補正量を加算することで、アイリス補正を行う。その後、生成したアイリス開口位置情報と、アイリス補正情報であるアイリス補正状態とアイリス補正量とをカメラ装置200へ出力することが可能となる。
次に、図3のフローチャートを参照して、カメラ装置200が、レンズ装置100から入力されるアイリス開口位置情報と、アイリス補正状態と、アイリス補正量を用いて、アイリス制御指令値を生成し、オートアイリス制御を行う事が可能であることを説明する。この処理は、カメラ装置200に格納されたコンピュータプログラムに従って行われる。
ステップS301では、アイリス補正状態=ONであるか判断し、ONであればステップS302へ進み、OFFであればステップS303へ進む。
ステップS302では、アイリス開口位置情報から、アイリス補正量を減算して、ステップS303へ進む。
ステップS303では、アイリス開口位置情報をアイリス制御指令値に設定して、ステップS304へ進む。
ステップS304では、カメラ装置200が所望する光量よりも明るくしたいか否かを判断する。例えば、カメラ装置200が持つ不図示の光センサなどを用いて、光量を測定し、所望する光量であるか判断する。明るくしたければステップS305へ進み、そうでなければステップS306へ進む。
ステップS305では、カメラ装置200が得られる光量を増加させるため、現在のアイリス制御指令値を加算した新たなアイリス制御指令値を設定して、ステップS308へ進む。
ステップS306では、カメラ装置200が所望する光量よりも暗くしたいか否かを判断する。暗くしたければステップS307へ進み、そうでなければステップS308へ進む。
ステップS307では、カメラ装置200が得られる光量を減少させるため、現在のアイリス制御指令値を減算した新たなアイリス制御指令値を設定して、ステップS308へ進む。
ステップS308では、レンズ装置100へ、アイリス制御指令値を出力し、処理を終了する。
以上のフローチャートにより、カメラ装置200がアイリス開口位置情報と、アイリス補正状態とアイリス補正量を用いて、アイリス制御指令値を生成し、レンズ装置100へ出力することで、オートアイリス制御を行うことが可能となる。
なお、実施例1(ステップS209)においては、アイリス補正状態と、アイリス補正量と、アイリス開口位置情報とが、レンズ装置100の通信部101からカメラ装置200に出力されることを例示した。しかし、本発明はこれに限定されることはない。レンズ装置100からカメラ装置200にアイリス補正量だけが出力されるようにしても、本発明の効果を享受することができる。また、レンズ装置100からカメラ装置200にアイリス補正状態(アイリス補正されている状態か否かの情報)のみが出力される場合であっても本発明の効果を享受できる場合もある。例えば、レンズ装置の、光路に挿抜可能な可動光学部材が挿抜することによる明るさへの影響量が、予めカメラ装置で認識されている状態であれば、カメラ装置はアイリス補正状態を受信することで十分だからである。したがって、本発明のレンズ装置は、外部のアイリス制御の指令元であるカメラ装置に対して、アイリス補正状態及びアイリス補正量の少なくともいずれか一方を出力する構成を有するものである。
以上、ブロック図およびフローチャートで説明したとおり、実施例1に示す撮像装置は、アイリス補正情報によって、アイリス制御指令値とアイリス開口位置情報が乖離しても、アイリス制御指令位置に駆動できていないと誤認識することはない。したがって、カメラ装置は、一般に高いゲインが設定されているリモートアイリス制御回路を用いて、応答性の高いオートアイリス制御を可能とするように構成することができる。
以下、図4、図5を参照して、本発明の第2の実施例による、レンズ装置について説明する。図4は、本発明の実施例2における撮像装置のブロック図を示している。なお、図1と同様の構成については同符号を付し、説明を省略する。
図4における通信部301とアイリス補正切替部302は、アイリス駆動部304は、図1の通信部101とアイリス補正切替部102、アイリス駆動部104とほぼ同じ動作をするが、異なる動作をするため別符号を付す。また、異なる部分のみ説明する。
始めにレンズ装置300及び、カメラ装置400について説明する。
301は通信部、302はアイリス補正切替部、103はアイリス補正機能設定部、304はアイリス駆動部であり、レンズ装置300に構成される。
通信部301は、カメラ装置400と接続されており、不図示の検出手段によって検出されたアイリス開口位置情報を出力する。
アイリス補正切替部302は、アイリス駆動部304と接続されており、アイリス補正情報であるアイリス補正状態と、アイリス補正量を出力する。
アイリス駆動部304は、通信部301と接続されており、現在のアイリス開口の程度を示すアイリス開口位置情報からアイリス補正量を減算することでアイリス補正情報を付加したアイリス開口位置情報を新たに生成し、出力する。
カメラ装置400は、アイリス開口位置情報から、カメラ装置400が所望する光量となるようにアイリス制御指令値を生成する。
このように構成することで、カメラ装置400からのアイリス制御指令値は、通信部301を介して、アイリス駆動部304へ入力することが可能となる。また、アイリス駆動部304は入力されたアイリス制御指令値に従って不図示のアイリスを駆動し、アイリス開口位置情報を生成する。また、レンズ装置300からのアイリス開口位置情報は、通信部301を介して、カメラ装置400へ入力することが可能となる。従って、レンズ装置300とカメラ装置400は相互に情報を交換することが可能となる。
次にアイリス開口位置情報に、アイリス補正情報を付加する効果について説明する。アイリス補正を行ってレンズ装置300を駆動する場合には、カメラ装置400からのアイリス制御指令値で制御される位置とは、アイリス補正量だけ異なるアイリス開口位置へ制御される。つまり、そのアイリス補正されたアイリス開口位置情報をカメラ装置400へ出力すると、アイリス制御指令値とアイリス開口位置情報に乖離が起きる。一方、アイリス補正されたアイリス開口位置情報からアイリス補正量を減算することで、アイリス補正情報を付加した新たなアイリス開口位置情報をカメラ装置400へ出力すれば、アイリス制御指令値とアイリス開口位置情報に乖離が起きない。
次に、図5のフローチャートを参照して、第2の実施例におけるレンズ装置300がカメラ装置400からアイリス制御指令値を受けて、アイリス補正を行い、アイリス開口位置情報を出力する処理について説明する。この処理は、レンズ装置100に格納されたコンピュータプログラムに従って行われる。
ステップS501では、アイリス補正切替部302が、アイリス補正機能が有効か判断し、有効ならばステップS502へ進み、そうでなければ、ステップS504へ進む。
ここでアイリス補正切替部302は、アイリス補正機能設定部103から入力されたレンズ装置のアイリス補正機能設定情報が有効で、不図示のエクステンダーレンズが挿入されている場合にアイリス補正機能有効と判断する。
ステップS502では、アイリス補正切替部302が、アイリス補正状態をONに設定し、アイリス駆動部304へ出力して、ステップS503へ進む。
ステップS503では、アイリス補正切替部302が、アイリス補正量を生成し、アイリス駆動部104へ出力して、ステップS505へ進む。
ステップS504では、アイリス補正切替部302が、アイリス補正状態をOFFに設定し、アイリス駆動部304へ出力して、ステップS505へ進む。
ステップS505では、アイリス駆動部304が、アイリス補正状態=ONであることを判断し、判断が正しければ、ステップS506へ進み、アイリス補正状態=OFFであれば、ステップS506へ進む。
ステップS506では、アイリス駆動部304が、アイリス制御指令値にアイリス補正量を加算して、ステップS507へ進む。
ステップS507では、アイリス駆動部304が、アイリス制御指令値に基づいて、不図示のアイリスを駆動し、ステップS508へ進む。
ステップS508では、アイリス駆動部304が、ステップS507で駆動した後のアイリス開口位置に基づいて、アイリス開口位置情報を生成し、ステップS509へ進む。
ステップS509では、アイリス補正状態=ONであることを判断し、判断が正しければ、ステップS510へ進み、アイリス補正状態=OFFであれば、ステップS511へ進む。
ステップS510では、アイリス駆動部304が、アイリス開口位置情報からアイリス補正量を減算することで、アイリス補正情報を付加した新たなアイリス開口位置情報を生成し、通信部301へ出力して、ステップS511へ進む。
ステップS511では、通信部301が、アイリス開口位置情報をカメラ装置400へ出力して、処理を終了する。
以上のフローチャートにより、レンズ装置300が、カメラ装置400からのアイリス制御指令値を受けて、アイリスを駆動する。また、アイリス補正状態に応じては、アイリス補正量を生成し、アイリス制御指令値にアイリス補正量を加算することで、アイリス補正を行ってレンズ装置300を駆動する。その後、生成したアイリス開口位置情報からアイリス補正量を減算してアイリス補正情報を付加した、新たなアイリス開口位置情報(補正位置情報)を生成して、カメラ装置400へ出力することが可能となる。
以上、ブロック図およびフローチャートで説明したとおり、実施例2に示す撮像装置は、アイリス開口位置情報に付加されたアイリス補正情報によって、アイリス補正情報に対応しないカメラ装置400においても、アイリス制御指令値とアイリス開口位置情報が乖離することなく、応答性の高いオートアイリス制御が可能となる。
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ず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
101 通信部
102 アイリス補正切替部(制御部)
103 アイリス機能設定部(制御部)
104 アイリス駆動部(制御部、駆動部)

Claims (4)

  1. 光路に挿抜可能な光学系と、
    絞りと、
    前記絞りの開口量を変更する駆動部と、
    前記光学系の挿入によるレンズ系全体の明るさの変化を補正するように前記駆動部によって前記絞りの開口量を変更するアイリス補正を制御する制御部と、
    外部のアイリス制御の指令元と通信する通信部と、
    アイリス補正の有効/無効を切替える切替部と、
    を有し、
    前記通信部は、前記制御部及び前記切替部からの情報に基づくアイリス補正情報を前記指令元へ出力する、
    ことを特徴とするレンズ装置。
  2. 前記アイリス補正情報は、前記アイリス補正が有効であるか無効であるかを示すアイリス補正状態及び前記アイリス補正によって補正する補正量の少なくともいずれか一方を含む情報であることを特徴とする請求項1に記載のレンズ装置。
  3. 前記絞りの位置を検出する検出手段を有し、
    前記アイリス補正情報は、前記アイリス補正によって補正する補正量に基づき、前記検出手段によって検出された前記絞りの位置情報を補正した補正位置情報である、
    ことを特徴とする請求項1に記載のレンズ装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のレンズ装置と、該レンズ装置によって形成された光学像を受光する撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
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