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WO2008047612A1 - Lens device and imaging device - Google Patents

Lens device and imaging device Download PDF

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WO2008047612A1
WO2008047612A1 PCT/JP2007/069491 JP2007069491W WO2008047612A1 WO 2008047612 A1 WO2008047612 A1 WO 2008047612A1 JP 2007069491 W JP2007069491 W JP 2007069491W WO 2008047612 A1 WO2008047612 A1 WO 2008047612A1
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WO
WIPO (PCT)
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focus
focus ring
rotation
lens
ring
Prior art date
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Application number
PCT/JP2007/069491
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kiyoshi Harada
Shinji Takemoto
Masahito Kikuchi
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Priority to CN2007800387506A priority patent/CN101529303B/zh
Priority to EP07829229.9A priority patent/EP2075611B1/en
Priority to KR1020097007689A priority patent/KR101369666B1/ko
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10—Power-operated focusing
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    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices
    • H—ELECTRICITY
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    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
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    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
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    • H04N23/673—Focus control based on electronic image sensor signals based on contrast or high frequency components of image signals, e.g. hill climbing method
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof

Definitions

  • the present invention relates to a lens device including a focus ring that drives a focus lens, and an imaging device including the lens device.
  • a focus ring for moving the position of the force lens is provided in the lens housing, and when it is desired to adjust the focus, the focus ring By manually rotating the lens, the focus lens is configured to move back and forth on the optical axis based on the amount of rotation.
  • the focus ring is driven by electrically detecting the amount of rotation of the focus ring, which is not directly mechanically linked with the focus ring and the focus lens drive mechanism, and driving the motor.
  • the lens is moved through the mechanism. That is, there is an encoder that detects the amount of rotation of the focus ring, and the amount of rotation detected by the encoder is converted into a signal and transmitted to the motor, whereby the focus lens is driven via the motor. Therefore, the focus ring is not provided with a fixed end and can rotate endlessly in either direction. With such a fixed end! /, N! /, The configuration allows you to manually rotate the focus ring manually, even during automatic focus adjustment using the autofocus function, for example. The focus adjustment state can be easily corrected by moving it.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-146282 issued by the Japan Patent Office discloses that the focus ring is separated from the scale ring during autofocusing so that the focus ring is not rotated.
  • the present invention has been made in view of the power and the point, and it is an object of the present invention to make it possible to perform a favorable operation both during autofocus and during manual focus adjustment.
  • the focus lens, the drive unit that drives the focus lens, and the first focus ring that can move between the first position and the second position on the optical axis are provided. And, when the first focus ring is in the first position, its rotation range is not limited. The amount of rotation when the first focus ring is at the first position is detected by the first rotation angle detector.
  • a second focus ring is provided that is connected to the first focus ring when the first focus ring is in the second position.
  • the rotation range of the second focus ring is a limited range corresponding to the adjustable range of the focus lens.
  • the rotation amount of the second focus ring is detected by the second rotation angle detector.
  • a control signal is generated based on the rotation amount detected by the first rotation angle detection unit and supplied to the drive unit.
  • a control signal is generated based on the rotation amount detected by the second rotation angle detection unit and supplied to the drive unit.
  • the focus lens is driven according to the rotation amount of the first focus ring without a fixed end, and the first focus ring is driven.
  • the focus ring is set to the second position, there is a fixed end, and the focus lens is driven based on the rotation position.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of a lens device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a configuration example of a lens apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a configuration example of a lens apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration example of a video camera according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of processing for switching between a manual mode and a full manual mode in accordance with an operation of moving the first focus ring back and forth in the optical axis direction according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention is applied to a video camera having a manual mode in which an autofocus function can be operated and a full manual mode in which focusing can be performed in conjunction with a distance meter.
  • 1 and 2 are perspective views showing an example of the appearance of the lens portion of the video camera 100.
  • the four-force sling that drives the focus lens can be switched between two positions, front and rear, in the optical axis direction.
  • Fig. 1 shows the focus ring 1 positioned on the front side in the optical axis direction.
  • FIG. 2 shows a state where the focus ring 1 is located on the rear side in the optical axis direction.
  • a lens unit 50 includes a lens group 10 including a focus lens (not shown), a lens housing 7 that holds the lens group 10, and a focus lens in the lens group 10.
  • the first focus ring that moves the lens in the front-rear direction 1, the distance meter 3 that measures the distance to the subject, the zoom ring 5 that changes the focal length of the lens group 10, and the zoom ring that helps rotate the zoom ring 5 Lever 5a, switch group 6 for switching various settings, and mount portion 8 which is a connection portion with the video camera body.
  • the first focus ring 1 moves the focus lens in the lens group 10 in the front-rear direction of the optical axis by rotating in the right direction or the left direction. 1st focus ring 1 and Ren Details of the linkage between groups 10 will be described later.
  • the first focus ring 1 has a front position in the optical axis direction (first position: the position shown in FIG. 1) and a rear position in the optical axis direction (second position: displayed in FIG. 2). The two positions can be switched. When the first focus ring 1 is at a position on the rear side in the optical axis direction as shown in FIG. 2, the movement of the focus lens and the distance meter 3 are interlocked. Details of the internal operation of the lens unit 50 at each position of the first focus ring 1 will be described later.
  • a gear (tooth portion) is provided inside the first focus ring 1, and a clutch mechanism that is connected to or disconnected from the second focus ring 2 that also includes the tooth portion is configured. .
  • the clutch is disengaged when the first focus ring 1 moves forward on the optical axis, and is engaged when it moves backward on the optical axis.
  • a clutch mechanism between the first focus ring 1 and the second focus ring 2 will be described with reference to FIG.
  • Fig. 3 (a) is a diagram showing a state in which the clutch connecting the first focus ring 1 and the second focus ring 2 is released, and Fig. 3 (b) shows a state where the clutch is engaged.
  • FIG. In FIGS. 3 (a) and 3 (b), the outer periphery of the second focus ring 2 is indicated by a broken line in order to clearly show the connected or disconnected state of the first focus ring 1 and the second focus ring 2. Show me ⁇ ⁇ .
  • the first focus ring 1 is moved in the direction indicated by the arrow on the optical axis, and the tooth portion la and the second focus of the first focus ring 1 are moved. It is shown that the tooth part 2a of the ring 2 is separated.
  • an encoder 4a first rotation angle detection unit
  • the detection signal is transmitted to a motor described later.
  • an encoder rotary encoder
  • the rotation angle detector but other sensors may be used as long as they can detect the rotation angle. .
  • the first focus ring 1 is moved in the direction indicated by the arrow on the optical axis, and the tooth portion la and the second focus of the first focus ring 1 are moved. It is shown that the tooth 2a of the ring 2 is connected. Because the first focus ring 1 and the second focus ring 2 are coupled, when the first focus ring 1 is rotated, the second for force Sling 2 also rotates together. Fixed ends are provided at both ends of the second focus ring 2, and the rotation angle range thereof is, for example, 120 °.
  • an image of a subject is formed on a light receiving portion (not shown) of the image sensor 13 by the focus lens 11, and is photoelectrically converted by the image sensor 13 into an image signal.
  • the amount of light incident on the image sensor 13 is controlled by the opening / closing amount of the diaphragm 12.
  • the imaging signal generated by the imaging element 13 is output to the analog signal processing unit 14.
  • the analog signal processing unit 14 includes a correlated double sampling circuit, an AGC (Automatic Gain Control) circuit (both not shown), and the like.
  • the correlated double sampling circuit removes reset noise contained in the input image signal, and the AGC circuit amplifies the input image signal and controls it to a constant signal level.
  • the image signal processed by the analog signal processing unit 14 is supplied to the analog / digital conversion unit 15 and converted from an analog signal to a digital signal.
  • the imaging signal converted into a digital signal by the analog / digital conversion unit 15 is supplied to the signal processing unit 16.
  • the signal processing unit 16 performs image signal processing on the input imaging signal to generate an output imaging signal.
  • image signal processing for example, knee correction that compresses a certain level or more of the imaging signal, ⁇ correction that corrects the level of the imaging signal according to the set ⁇ curve, and so that the signal level of the imaging signal falls within a predetermined range. Perform restricted white clip processing and black clip processing.
  • the signal processing unit 16 performs Y / C separation for separating the luminance signal ( ⁇ ) and the color signal (C) from the video signal, and supplies the separated luminance signal to the autofocus detection unit 17.
  • the autofocus detection unit 17 extracts a high-frequency component of the imaging signal in a specific area provided in the imaging image frame, and calculates an evaluation value corresponding to the contrast of the image.
  • the evaluation value of a general subject increases as the focus approaches the in-focus state, and the evaluation value becomes maximum when the focus is in the in-focus position.
  • the evaluation value calculated by the autofocus detection unit 17 is output to the control unit 18.
  • the control unit 18 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Me mory) and ROM (Read Only Memory), and the computer program stored in the ROM is read into the RAM and executed to control each part of the video camera 100.
  • the control unit 18 generates a control signal for controlling the motor 21 described later based on the evaluation value input from the autofocus detection unit 17 and supplies the control signal to the motor drive unit 20.
  • the motor drive unit 20 is a circuit for driving the motor 21.
  • the motor drive unit 20 drives the motor 21 based on the control signal supplied from the control unit 18, and the focus lens 11 moves back and forth in the optical axis direction by the motor 21.
  • the movement of the focus lens 11 in the optical axis direction is performed while being controlled so that the evaluation value is maximized (focus is in focus position).
  • the processing in the autofocus detection unit 17 is performed when an autofocus mode is selected by a focus mode switching switch (not shown) or when a one-shot switch 19 for operating one-shot autofocus is pressed. Done.
  • the video camera 100 detects the rotation of the first focus ring 1 in the clutch disengaged state described with reference to FIG. 3A, and generates a detection signal corresponding to the rotation amount.
  • the encoder 4b (second output) detects the rotation of the second focus ring 2 (see FIG. 3) and generates a detection signal corresponding to the rotation amount.
  • Rotation angle detector The detection signal generated by the encoder 4a or 4b is supplied to the control unit 18.
  • the video camera 100 in the present example includes a second focus ring position detection unit 22 that detects the position of the second focus ring 2 in the rotation direction.
  • the position information detected by the second focus ring position detector 22 is transmitted to the distance meter 3.
  • the distance meter 3 is a distance meter that indicates an in-focus position based on the amount of rotation of the second focus ring 2, that is, the amount of movement of the focus lens 11. Focusing in conjunction with the rangefinder 3 can be performed when the first focus ring 1 is positioned rearward in the optical axis direction, and the first focus ring 1 is positioned forward in the optical axis direction. Sometimes it does not match the in-focus position.
  • Manual mode is a mode in which the autofocus function can be activated. In this mode, after focusing with autofocus, the first focus ring 1 is rotated to manually adjust the focus position. It can be performed.
  • the full manual mode is a mode that allows focusing in conjunction with the distance meter 3. In this mode, the autofocus function cannot be used.
  • step S1 In determining whether the clutch is engaged, that is, whether the first focus ring 1 and the second focus ring 2 are connected ( If it is determined that there is a connection in step S1), the process moves to step S13. If it is determined that there is no connection, the mode changes to manual mode (step S2). The presence / absence of clutch engagement is switched by the operation of moving the first focus ring 1 back and forth in the optical axis direction as described in FIGS. 3 (a) and 3 (b). Move the clutch forward to release the clutch, and move it backward to engage the clutch.
  • step S3 it is determined whether or not an autofocus operation has been performed in the manual mode.
  • the first focus ring 1 is then rotated. Judgment is made as to whether or not it has been made (step S4). If the rotation of the first focus ring 1 cannot be confirmed, the process moves to step S10 described later. It was determined that the first focus ring 1 was turned In this case, the amount of rotation is detected from the encoder 4a on the first focus ring 1 side (step S5). Then, the focus adjustment amount of autofocus is corrected according to the rotation amount (step S6).
  • step S7 it is next determined whether or not the first focus ring 1 has been rotated. If the rotation of the focus ring 1 cannot be confirmed, the process moves to step S10 described later. If it is determined that the first focus ring 1 has rotated, the amount of rotation is detected from the encoder 4a on the first focus ring 1 side (step S8). Then, the focus lens 11 is driven according to the rotation amount (step S9).
  • step 10 it is determined whether or not the clutch has changed to the engaged state. If the clutch remains open, return to step S3 again. If it is determined that the clutch has changed to the engaged state, the mode changes to the full manual mode (step S11).
  • the focus lens 11 is driven to match the distance selected on the distance meter 3 of the distance force between the lens and the subject image (step S 12).
  • step S13 it is determined whether or not the first focus ring 1 has been rotated. If the rotation of the first focus ring 1 cannot be confirmed, the process moves to step S16 described later. If it is determined that the first focus ring 1 has rotated, the amount of rotation is detected from the encoder 4b on the second focus ring 2 side (step S14), and the focus lens is selected according to the detected amount of rotation. 11 is driven (step S15).
  • step S16 it is determined whether or not the clutch has changed to the released state. If it is determined that the clutch has changed, the focus position at that time is held (step S16). S17), move to step S2. In other words, the mode changes to the manual mode while maintaining the last focus position. If it is determined in step S16 that there is no change in the clutch state (still in the engaged state), the process returns to step S13.
  • the first focus ring 1 is configured to be movable back and forth in the optical axis direction, and the first focus ring 1 and the distance meter 3 are moved by moving the first focus ring 1 backward.
  • the focus of the distance meter 3 can be adjusted by switching the position of the first focus ring 1.
  • the focal point is measured by a distance meter.
  • the first focus can be used in full manual mode, for example, when the user wants to focus at 3 m from a state where the focus is at infinity. Focusing will be faster than ring 1
  • the first force sling 1 is rotated without the fixed end, and the first focus ring 1 is operated with the fixed end in conjunction with the distance meter 3. Since it is possible to perform two types of operations, rotating, it is possible to perform flexible imaging according to the state of the subject.
  • the example applied to the video camera has been described.
  • the lens unit may be configured to be detachable from the video camera so that the lens unit can be replaced.

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Description

明 細 書
レンズ装置及び撮像装置
技術分野
[0001] 本発明は、フォーカスレンズを駆動するフォーカスリングを備えたレンズ装置、及び そのレンズ装置を備えた撮像装置に関する。
背景技術
[0002] 従来、業務用などの比較的高度な操作が可能なビデオカメラにおいては、フォー力 スレンズの位置を移動させるフォーカスリングがレンズ筐体に設けられており、フォー カスを合わせたい時にはフォーカスリングを手動で回転させることにより、その回転量 に基づ!/、てフォーカスレンズが光軸上を前後方向に移動するように構成してある。
[0003] この場合、フォーカスリングとフォーカスレンズの駆動機構とを直接機械的に連動さ せているわけではなぐフォーカスリングの回転量を電気的に検出してモータを駆動 させることにより、フォーカスレンズ駆動機構を介してレンズを移動させている。つまり 、フォーカスリングの回転量を検出するエンコーダがあり、エンコーダで検出された回 転量が信号に変換されてモータに伝送されることで、モータを介してフォーカスレン ズが駆動される。よって、フォーカスリングには固定端が設けられておらず、左右どち らの方向にも制限無くエンドレスに回転するようになっている。このような固定端を設 けて!/、な!/、構成としてあることで、例えばオートフォーカス機能で自動的なフォーカス 調整が行われている最中にも、手動で自由にフォーカスリングを回動させて、フォー カス調整状態を補正することが簡単にできる。
[0004] 例えば日本国特許庁発行の特開平 8— 146282号公報には、オートフォーカス時 にはフォーカスリングを目盛りリングから切り離し、フォーカスリングを回転させないよう にしたことについての開示がある。
[0005] ところで、フォーカスリングに固定端が無い構成とした場合には、オートフォーカス 時のフォーカス補正が比較的簡単に行える利点がある力 オートフォーカスにおける 合焦の状態がどの程度であるかは、ファインダの画面上で確認を行う必要があった。 フォーカスリングに固定端があるタイプのレンズの場合には、フォーカスリングの回動 位置が、フォーカス調整状態 (合焦距離)と一致するので、手動での調整は行い易い 、オートフォーカス時に、その固定端のあるフォーカスリングを、合焦状態と一致さ せて回動させる必要があり、フォーカスリングを回動させる機構が複雑化する問題が あった。
[0006] また、オートフォーカス機能を使用する場合にも、モータの回転速度には限界があ るため、モータの回転速度を越えた速さで合焦させることができないという問題があつ た。
[0007] 本発明は力、かる点に鑑みてなされたものであり、オートフォーカス時と手動によるフ オーカス調整のいずれの際も良好な操作が行えるようにすることを目的とする。
発明の開示
[0008] 本発明では、フォーカスレンズと、フォーカスレンズを駆動する駆動部と、光軸上の 第 1の位置と第 2の位置との間を移動可能な第 1のフォーカスリングを備えさせた。そ して、第 1のフォーカスリングは、第 1の位置にある場合にはその回動範囲が制限され ないようにした。第 1のフォーカスリングが第 1の位置にある場合の回転量は、第 1の 回転角度検出部で検出させる。また、第 1のフォーカスリングが第 2の位置にある場合 に第 1のフォーカスリングと連結する第 2のフォーカスリングを備えさせた。第 2のフォ 一カスリングの回動範囲は、フォーカスレンズの調整可能な範囲に対応した制限され た範囲としてある。第 2のフォーカスリングの回転量は、第 2の回転角度検出部で検 出させるようにした。そして、第 1のフォーカスリングが第 1の位置にある場合には、第 1の回転角度検出部で検出した回転量を基に制御信号を生成して駆動部に供給し、 第 1のフォーカスリングが第 2の位置にある場合には、第 2の回転角度検出部で検出 した回転量を基に制御信号を生成して駆動部に供給するようにしたものである。
[0009] このようにしたことで、第 1のフォーカスリングを第 1の位置に合わせたときには、固 定端がない第 1のフォーカスリングの回転量に応じてフォーカスレンズが駆動され、第 1のフォーカスリングを第 2の位置に合わせたときには、固定端がある状態となって、 その回動位置を基にフォーカスレンズが駆動される。
[0010] 本発明によると、固定端がない状態でのフォーカス調整と、固定端がある状態での フォーカス調整との双方力 s、第 1のフォーカスリングの位置の切り替えで簡単に行え、 状況に応じて 2つのモードを切り替えることにより、素早い焦点合わせを実現すること ができる。
図面の簡単な説明
[0011] [図 1]本発明の一実施の形態によるレンズ装置の構成例を示す斜視図である。
[図 2]本発明の一実施の形態によるレンズ装置の構成例を示す斜視図である。
[図 3]本発明の一実施の形態によるレンズ装置の構成例を示す斜視図である。
[図 4]本発明の一実施の形態によるビデオカメラの内部構成例を示すブロック図であ
[図 5]本発明の一実施の形態による第 1のフォーカスリングを光軸方向に前後に移動 させる操作に伴い、マニュアルモードとフルマニュアルモードが切り替わる処理の例 を示すフローチャートである。 発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下、本発明の一実施の形態を、図 1〜図 5を参照して説明する。
[0013] 本実施の形態においては、オートフォーカス機能を働かせることのできるマニュアル モードと、距離計と連動した焦点合わせを行えるフルマニュアルモードとを備えたビ デォカメラに適用したものである。図 1及び図 2は、ビデオカメラ 100のレンズ部の外 観の例を示す斜視図である。本例においては、フォーカスレンズを駆動するフォー力 スリングを、光軸方向の前後の 2つの位置で切り替え可能な構成としてあり、図 1はフ オーカスリング 1が光軸方向の前側に位置している状態を、図 2はフォーカスリング 1 が光軸方向の後ろ側に位置している状態を示している。
[0014] 図 1及び図 2において、レンズ部 50は、フォーカスレンズ（図示略）等で構成される レンズ群 10と、レンズ群 10を保持するレンズ筐体 7、レンズ群 10内のフォーカスレン ズを光軸の前後方向に移動させる第 1のフォーカスリング 1、被写体までの距離を計 測する距離計 3、レンズ群 10の焦点距離を変化させるズームリング 5、ズームリング 5 の回転を助けるズームリング用レバー 5a、各種設定の切り替えを行うスィッチ群 6、ビ デォカメラ本体との接続部であるマウント部 8とで構成される。
[0015] 第 1のフォーカスリング 1は、右方向又は左方向に回転させることで、レンズ群 10内 のフォーカスレンズを光軸の前後方向に移動させる。第 1のフォーカスリング 1とレン ズ群 10間の連動の詳細については後述する。第 1のフォーカスリング 1は、光軸方向 の前側の位置（第 1の位置：図 1に表示された位置）と、光軸方向の後ろ側の位置（第 2の位置：図 2に表示された位置）の 2つの位置を切り替えられる構成としてある。第 1 のフォーカスリング 1が、図 2に示されたような光軸方向後ろ側の位置にあるときには、 フォーカスレンズの移動と距離計 3とが連動するように構成してある。第 1のフォーカス リング 1の各位置におけるレンズ部 50内部の動作の詳細については後述する。
[0016] 第 1のフォーカスリング 1の内部には、ギア（歯部）を設けてあり、同じく歯部を備えた 第 2のフォーカスリング 2と連結又は非連結されるクラッチ機構を構成してある。第 1の フォーカスリング 1が光軸上に前に移動することによりクラッチの連結が解かれ、光軸 上を後ろに移動すると連結されるようにしてある。第 1のフォーカスリング 1と第 2のフォ 一カスリング 2とのクラッチ機構について、図 3を参照して説明する。図 3 (a)は、第 1 のフォーカスリング 1と第 2のフォーカスリング 2とを接続するクラッチが開放された様 子を示す図であり、図 3 (b)は、クラッチが連結した状態を示す図である。図 3 (a)及び (b)においては、第 1のフォーカスリング 1と第 2のフォーカスリング 2との連結又は非 連結の状態を分かりやすく示すため、第 2のフォーカスリング 2の外周部を破線で示 してめ ·ο。
[0017] 図 3 (a)においては、第 1のフォーカスリング 1が光軸上を矢印で示された方向に移 動しており、第 1のフォーカスリング 1の歯部 laと第 2のフォーカスリング 2の歯部 2aと が離れていることが示されている。この状態において第 1のフォーカスリング 1を回転 させると、その回転量は、回転角度検出部としてのエンコーダ 4a (第 1の回転角度検 出部）により検出され、検出信号が後述するモータに伝送される。なお、本例におい ては、回転角度検出部としてエンコーダ（ロータリエンコーダ）を使用した例を挙げて いるが、回転角度を検出可能なセンサであれば、他のセンサを用いるようにしてもよ い。
[0018] 図 3 (b)においては、第 1のフォーカスリング 1が光軸上を矢印で示された方向に移 動しており、第 1のフォーカスリング 1の歯部 laと第 2のフォーカスリング 2の歯部 2aと が結合していることが示されている。第 1のフォーカスリング 1と第 2のフォーカスリング 2とが結合していることにより、第 1のフォーカスリング 1を回転させると第 2のフォー力 スリング 2も連動して一緒に回転する。第 2のフォーカスリング 2の両端には固定端を 設けてあり、その回動角範囲は例えば 120° 等としてある。
[0019] 次に、ビデオカメラ 100の内部構成例について、図 4のブロック図を参照して説明 する。図 4に示すビデオカメラ 100において、フォーカスレンズ 11により被写体の像が 撮像素子 13の受光部（図示略）に結像され、撮像素子 13により光電変換されて撮像 信号とされる。なお、撮像素子 13に入射される光の量は、絞り 12の開閉量によって 制御される。撮像素子 13で生成された撮像信号は、アナログ信号処理部 14に出力 される。
[0020] アナログ信号処理部 14は、相関二重サンプリング回路や AGC (Automatic Gain C ontrol)回路（いずれも図示略)等で構成される。相関二重サンプリング回路では、入 力された画像信号に含まれるリセットノイズの除去を行い、 AGC回路では入力された 画像信号を増幅して一定の信号レベルに制御する。アナログ信号処理部 14で信号 処理された撮像信号は、アナログ/デジタル変換部 15に供給され、アナログ信号か らデジタル信号に変換される。
[0021] アナログ/デジタル変換部 15でデジタル信号に変換された撮像信号は、信号処理 部 16に供給される。信号処理部 16では、入力された撮像信号に対して画像信号処 理を行い、出力撮像信号を生成する。画像信号処理としては、例えば、撮像信号の あるレベル以上を圧縮するニー補正、撮像信号のレベルを設定された γカーブに従 つて補正する γ補正、撮像信号の信号レベルが所定範囲となるように制限するホワイ トクリップ処理やブラッククリップ処理等を行う。また、信号処理部 16は、映像信号か ら輝度信号 (Υ)と色信号 (C)を分離する Y/C分離を行!/、、分離した輝度信号をオート フォーカス検出部 17に供給する。
[0022] オートフォーカス検出部 17は、撮像画枠内に設けた特定領域の撮像信号の高周 波成分を抽出して、画像のコントラストに対応した評価値を算出する。評価値は、一 般的な被写体において、フォーカスが合焦に近づくとその値が上昇し、フォーカスが 合焦位置では評価値が極大となる。オートフォーカス検出部 17で算出された評価値 は、制御部 18へ出力される。
[0023] 制御部 18は、例えば CPU (Central Processing Unit)、 RAM (Random Access Me mory)及び ROM (Read Only Memory)より構成され、 ROMに記憶されているコンビ ユータプログラムを RAM上に読み出して実行することにより、ビデオカメラ 100の各 部の制御を行う。また制御部 18は、オートフォーカス検出部 17から入力された評価 値を基に、後述するモータ 21を制御するための制御信号を生成し、モータ駆動部 20 に供給する。モータ駆動部 20は、モータ 21を駆動するための回路である。モータ駆 動部 20は、制御部 18から供給された制御信号に基づいてモータ 21を駆動し、モー タ 21によってフォーカスレンズ 11が光軸方向に前後に移動する。オートフォーカス機 能を用いて撮像が行われる場合は、フォーカスレンズ 11の光軸方向への移動は、評 価値が極大（フォーカスが合焦位置）となるように制御されて行われる。
[0024] オートフォーカス検出部 17での処理は、図示しないフォーカスモード切り替えスイツ チにより、オートフォーカスモードが選択された時や、 1ショットオートフォーカスを作 動させる 1ショットスィッチ 19が押下されたときに行われる。
[0025] また本例におけるビデオカメラ 100は、図 3 (a)で説明したクラッチ開放状態におけ る第 1のフォーカスリング 1の回転を検知して、回転量に応じた検出信号を生成する エンコーダ 4aと、図 3 (b)で説明したクラッチ連結状態において、第 2のフォーカスリン グ 2 (図 3参照）の回転を検知して、回転量に応じた検出信号生成するエンコーダ 4b ( 第 2の回転角度検出部）とを備える。エンコーダ 4a又は 4bで生成された検出信号は 制御部 18に供給される。
[0026] さらに本例におけるビデオカメラ 100は、第 2のフォーカスリング 2の回転方向の位 置を検出する第 2のフォーカスリング位置検出部 22を備える。第 2のフォーカスリング 位置検出部 22で検出された位置情報は、距離計 3に伝送される。
[0027] 距離計 3は、第 2のフォーカスリング 2の回動量、即ち、フォーカスレンズ 11の移動 量による合焦位置を示す距離計である。距離計 3と連動した焦点合わせは、第 1のフ オーカスリング 1が光軸方向の後方に位置しているときに行え、第 1のフォーカスリン グ 1が光軸方向の前方に位置しているときには、合焦位置と一致しない。
[0028] また、第 2のフォーカスリング 2は距離計 3と連動させてあるため、図 3 (a)に示された ようなクラッチ開放状態から、図 3 (b)に示されたようなクラッチ接合状態に状態が変 化すると、合焦距離が距離計 3で示された距離に合わせこまれ、それに連動して、制 御部 18の制御に基づきフォーカスレンズ 11の位置も移動するようにしてある。これに より、クラッチ開放状態においてレンズと被写体像との距離がどのように定められてい ようとも、フォーカスリング 1が後方に動かされて第 2のフォーカスリング 2と連結すると 、レンズの合焦距離は、距離計 3上で示されている距離に調整される。
[0029] 反対に、図 3 (b)に示されたようなクラッチ接合状態から、図 3 (a)に示されたようなク ラッチ開放状態に状態が変化すると、クラッチ開放状態におけるレンズと被写体像と の距離 (フォーカスレンズ 11の位置）は保持されたままとなる。
[0030] 次に、第 1のフォーカスリング 1を光軸方向に前後に移動させる操作に伴い、マニュ アルモードとフルマニュアルモードが切り替わる処理の例について、図 5のフローチヤ ートを参照して説明する。
[0031] マニュアルモードとは、オートフォーカス機能を働かせることのできるモードであり、 このモードにおいては、オートフォーカスで合焦後に、第 1のフォーカスリング 1を回 転させることで合焦位置の手動調整を行うことができる。フルマニュアルモードとは、 距離計 3に連動させた焦点合わせを行えるモードで、このモードにおいては、オート フォーカス機能を働かせることはできなレ、。
[0032] 図 5のフローチャートの説明を始めると、まず、クラッチが連結している力、、つまり、第 1のフォーカスリング 1と第 2のフォーカスリング 2とが連結されているかの判断におい て (ステップ S1)、連結ありと判断されると、ステップ S 13に移動する。連結なしと判断 された場合には、マニュアルモードに遷移する (ステップ S2)。クラッチ連結の有無は 、図 3 (a)及び (b)で説明したように、第 1のフォーカスリング 1を光軸方向に前後に移 動させる動作により切り替わるものであり、第 1のフォーカスリング 1を前に移動させる ことによりクラッチが開放になり、後ろに移動させることによりクラッチが連結される。
[0033] 次に、マニュアルモードにおいて、オートフォーカス操作が行われた否かの判断が される（ステップ S3)。オートフォーカス操作、つまり 1ショットスィッチが押下されてォ 一トフォーカスによる合焦が行われたか否かの判断において、オートフォーカス操作 ありと判断されると、次に第 1のフォーカスリング 1が回動したか否かについての判断 力 Sされる (ステップ S4)。第 1のフォーカスリング 1の回動を確認できなかった場合は、 後述するステップ S10へ移動する。第 1のフォーカスリング 1が回動したと判断された 場合には、第 1のフォーカスリング 1側のエンコーダ 4aからその回転量が検出される（ ステップ S 5)。そして、回転量に応じてオートフォーカスのフォーカス調整量が修正さ れる（ステップ S 6)。
[0034] ステップ S3で、オートフォーカスの操作が行われなかったと判断された場合には、 次に第 1のフォーカスリング 1が回動したか否かの判断がされ (ステップ S7)、第 1のフ オーカスリング 1の回動を確認できなかった場合は、後述するステップ S10へ移動す る。第 1のフォーカスリング 1が回動したと判断された場合には、第 1のフォーカスリン グ 1側のエンコーダ 4aからその回転量が検出される（ステップ S8)。そして、回転量に 応じてフォーカスレンズ 11が駆動される（ステップ S9)。
[0035] 次に、ステップ 10で、クラッチが連結状態に変化したか否かの判断が行われる。ク ラッチが開放状態のままであれば、再びステップ S3に戻る。クラッチが連結状態に変 化したと判断された場合には、フルマニュアルモードに遷移する（ステップ S11)。
[0036] フルマニュアルモードに遷移すると、レンズと被写体像との距離力 距離計 3上で選 択された距離に合うようにフォーカスレンズ 11が駆動される（ステップ S 12)。そして次 に、第 1のフォーカスリング 1が回動したか否かの判断がされる（ステップ S 13)。第 1 のフォーカスリング 1の回動を確認できなかった場合は、後述するステップ S16へ移 動する。第 1のフォーカスリング 1が回動したと判断された場合には、第 2のフォーカス リング 2側のエンコーダ 4bから回転量が検出され (ステップ S 14)、検出された回転量 に応じてフォーカスレンズ 11が駆動される（ステップ S 15)。
[0037] そして次に、クラッチが開放状態に変化したか否かの判断が行われ (ステップ S16) 、変化したと判断された場合には、その時点のフォーカス位置を保持した上で (ステツ プ S17)、ステップ S2に移動する。つまり、最後のフォーカス位置を保持したままでマ ニュアルモードに遷移する。ステップ S16でクラッチの状態に変化が無い（連結状態 のまま）と判断された場合には、ステップ S13に戻る。
[0038] このように、第 1のフォーカスリング 1を光軸方向の前後に移動可能な構成とし、第 1 のフォーカスリング 1を後ろに移動させることで第 1のフォーカスリング 1と距離計 3とを 連動させるようにしため、第 1のフォーカスリング 1の位置切り替えにより、距離計 3と連 動した焦点合わせを行えるようになる。 [0039] このため、被写体との距離がつかめている場合には、第 1のフォーカスリング 1を光 軸後ろ側に移動させることで、距離計 3と連動させた焦点合わせを行うことができるよ うになる。つまり、ファインダで合焦状態の確認を行う必要がなくなるため、より素早い 焦点合わせを行えるようになる。
[0040] また、第 1のフォーカスリング 1を光軸後ろ側に移動させることにより、焦点が距離計
3上で選択されている距離に自動的に合うようになるため、フルマニュアルモードにお いて、焦点が例えば無限遠に合っている状態から 3m等に合わせ込みたい場合など も、第 1のフォーカスリング 1を延々と回し続けるよりも早く焦点合わせを行えるようにな
[0041] また、焦点合わせのマニュアル操作において、固定端の無い状態で第 1のフォー力 スリング 1を回転させる操作と、固定端があり距離計 3と連動した状態で第 1のフォー カスリング 1を回転させる操作の 2種類の操作を行えるようになるため、被写体の状態 に応じた臨機応変な撮像を行えるようになる。
[0042] なお、ここまで説明した実施の形態では、ビデオカメラに適用した例を説明したが、 撮影部と録画部とを一体化したビデオカメラ又はこれと同等の機能を有するその他の 装置等であってもよぐ様々な装置に広く適用可能である。また、レンズ部は、ビデオ カメラに対して着脱自在に構成して、レンズ部を交換可能に構成してもよい。
引用符号の説明
[0043] 1···第 1のフォーカスリング、 la…歯部、 2···第 2のフォーカスリング、 2a…歯部、 3··· 距離計、 4, 4a, 4b…エンコーダ、 5…ズームリング、 5a…ズームリング用レノ一、 6··· 、スィッチ群、 7…レンズ筐体、 8…マウント部、 10…レンズ群、 11…フォーカスレンズ 、 12···絞り、 13···撮像素子、 14···アナログ信号処理部、 15···アナログ/デジタル 変換部、 16···信号処理部、 17···オートフォーカス検出部、 18···制御部、 19···1ショ ットスィッチ、 20···モータ駆動部、 21…モータ、 22···第 2のフォーカスリング位置検 出部

Claims

請求の範囲
[1] 撮像装置に装着可能なレンズ装置において、
フォーカスレンズと、
光軸上の第 1の位置と第 2の位置とで移動可能であり、前記第 1の位置にある場合 に回動範囲が制限されない第 1のフォーカスリングと、
前記第 1のフォーカスリングの前記第 1の位置における回転量を検出する第 1の回 転角度検出部と、
前記第 1のフォーカスリングが前記第 2の位置にある場合に前記第 1のフォーカスリ ングと連結し、回動範囲が、前記フォーカスレンズの調整可能な範囲に対応した制限 された範囲である第 2のフォーカスリングと、
前記第 2のフォーカスリングの回転量を検出する第 2の回転角度検出部と、 前記第 1のフォーカスリングが前記第 1の位置にある場合には少なくとも前記第 1の 回転角度検出部で検出された回転量の情報を、前記撮像装置に出力し、
前記第 1のフォーカスリングが前記第 2の位置にある場合には、少なくとも前記第 2 の回転角度検出部で検出された回転量の情報を、前記撮像装置に出力する制御部 とを備えたことを特徴とする
レンズ装置。
[2] フォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを駆動する駆動部と、
光軸上の第 1の位置と第 2の位置との間を移動可能であり、前記第 1の位置にある 場合に回動範囲が制限されない第 1のフォーカスリングと、
前記第 1のフォーカスリングの第 1の位置における回転量を検出する第 1の回転角 度検出部と、
前記第 1のフォーカスリングが前記第 2の位置にある場合に前記第 1のフォーカスリ ングと連結し、回動範囲が、前記フォーカスレンズの調整可能な範囲に対応した制限 された範囲である第 2のフォーカスリングと、
前記第 2のフォーカスリングの回転量を検出する第 2の回転角度検出部と、 前記第 1のフォーカスリングが前記第 1の位置にある場合には、少なくとも前記第 1 の回転角度検出部で検出された第 1の回転量の情報を出力し、前記第 1のフォー力 スリングが前記第 2の位置にある場合には、少なくとも前記第 2の回転角度検出部で 検出された第 2の回転量の情報を、出力する第 1の制御部とを備えたレンズ装置より 前記第 1の回転量の情報と前記第 2の回転量の情報を入力する入力部と、 前記入力部に入力された前記第 1の回転量の情報と前記第 2の回転量の情報とに 応じた制御信号を生成して前記レンズの駆動部に出力する第 2の制御部を有するこ とを特徴とする撮像装置。
[3] 請求項 2記載の撮像装置において、
前記第 1のフォーカスリングが前記第 1の位置にある場合に、前記フォーカスレンズ のフォーカス合焦状態の検出に基づ!/、て自動フォーカス調整を行!/、ながら、前記第 1のフォー力リングの回動による手動フォーカス調整が行えるようにし、前記第 1のフォ 一カスリングが前記第 2の位置にある場合に、前記第 1及び第 2のフォーカスリングの 回動による手動フォーカス調整が行えるようにしたことを特徴とする撮像装置。
[4] 請求項 2記載の撮像装置において、
前記第 1のフォーカスリングが前記第 1の位置から前記第 2の位置に切り替わった 場合に、前記第 1のフォーカスレンズの位置を、前回第 2の位置となった際の最後の フォーカスレンズの調整位置に設定することを特徴とする撮像装置。
[5] 請求項 2記載の撮像装置において、
第 1のフォーカスリングが前記第 2の位置にある場合には、前記第 1のフォーカスリ ングは、前記フォーカスレンズの位置を示す距離計と連動することを特徴とする撮像 装置。
[6] フォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを駆動する駆動部と、
光軸上の第 1の位置と第 2の位置との間を移動可能であり、前記第 1の位置にある 場合に回動範囲が制限されない第 1のフォーカスリングと、
前記第 1のフォーカスリングの第 1の位置における回転量を検出する第 1の回転角 度検出部と、 前記第 1のフォーカスリングが前記第 2の位置にある場合に前記第 1のフォーカスリ ングと連結し、回動範囲が、前記フォーカスレンズの調整可能な範囲に対応した制限 された範囲である第 2のフォーカスリングと、
前記第 2のフォーカスリングの回転量を検出する第 2の回転角度検出部と、 前記第 1のフォーカスリングが第 1の位置にある場合には、前記第 1の回転角度検 出部で検出した回転量を基に制御信号を生成して前記駆動部に供給し、前記第 1の フォーカスリングが第 2の位置にあるには、前記第 2の回転角度検出部で検出した回 転量を基に制御信号を生成して前記駆動部に供給する制御部とを備えたことを特徴 とする撮像装置。
[7] 請求項 6記載の撮像装置において、
前記第 1のフォーカスリングが前記第 1の位置にある場合に、前記フォーカスレンズ のフォーカス合焦状態の検出に基づ!/、て自動フォーカス調整を行!/、ながら、前記第 1のフォー力リングの回動による手動フォーカス調整が行えるようにし、
前記第 1のフォーカスリングが前記第 2の位置にある場合に、前記第 1及び第 2のフ オーカスリングの回動による手動フォーカス調整が行えるようにしたことを特徴とする 撮像装置。
[8] 請求項 6記載の撮像装置において、
前記第 1のフォーカスリングが前記第 1の位置から前記第 2の位置に切り替わった 場合に、前記第 1のフォーカスレンズの位置を、前回第 2の位置となった際の最後の フォーカスレンズの調整位置に設定することを特徴とする撮像装置。
[9] 請求項 6記載の撮像装置において、
第 1のフォーカスリングが前記第 2の位置にある場合には、前記第 1のフォーカスリ ングは、前記フォーカスレンズの位置を示す距離計と連動することを特徴とする撮像 装置。
[10] 請求項 6記載の撮像装置において、
撮像部で撮像された画像信号の特定領域の高周波成分を用いて評価値を算出す るオートフォーカス検出部を備え、
前記制御部は、前記第 1のフォーカスリングが前記第 1の位置にある場合に、前記 オートフォーカス検出部により算出された評価値に応じて制御信号を生成し、該制御 信号を前記駆動部に供給して、前記評価値に基づ!/、たオートフォーカス制御を行う ことを特徴とする撮像装置。
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