JP2009015147A - フォーカスリミッタを有するレンズ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のフォーカスリミッタを備えたレンズ装置では、ユーザが所望する任意のフォーカス駆動可能範囲を設定することができなかった。従って、厳密なフォーカス駆動可能範囲を設定することができず、フォーカスリミッタを用いたオートフォーカスのさらなる高速化は期待できなかった。
【解決手段】フォーカス駆動可能範囲を設定するモードへ移行するスイッチを設け、該スイッチをＯＮにしている最中にフォーカスレンズが移動させられた範囲をフォーカス駆動可能範囲として決定することにより、ユーザが所望する任意のフォーカス駆動可能範囲においてオートフォーカス可能とすることを特徴とするレンズ装置。
【選択図】図２

Description

オートフォーカス可能で、フォーカス駆動可能範囲を任意に設定可能なフォーカスリミッタを有するレンズ装置に関する。

オートフォーカスによる測距時間の短縮は、レンズ装置のフォーカスレンズ駆動性能とフォーカスレンズが合焦位置を探索するためのフォーカスレンズ駆動可能範囲とに依存する。従来、フォーカスレンズ駆動可能範囲を撮影状況に応じて全範囲よりも狭い範囲に制限し、オートフォーカスによる測距時間を短縮できる機能、いわゆるフォーカスリミッタ機能がレンズ装置に採用されていた。

従来のフォーカスリミッタにおけるフォーカスレンズ駆動可能範囲の制限位置は、一般的に全範囲内での予め決められた設計値によって固定されていた。フォーカスリミッタのスイッチをオン又はオフするかによって、フォーカスレンズを全範囲で駆動するのか又は至近距離端からフォーカスリミッタによる制限位置までにおいて駆動するかを切り替えるフォーカスリミッタが主流であった。

しかし、予め設計値により固定された制限位置からなる従来のフォーカスリミッタは様々な撮影状況に柔軟に対応したり、オートフォーカスによる測距時間を効率的に短縮したりすることが困難であった。すなわち、従来のフォーカスリミッタを用いて撮影する場合には、ユーザが様々な撮影状況に応じて柔軟なフォーカス駆動可能範囲を設定し、フォーカスリミッタをより効率的に機能させることができなかった。そのため、従来のフォーカスリミッタではフォーカスレンズ駆動可能範囲を任意の範囲に狭めて、オートフォーカスによる測距時間をさらに短縮することが期待できなかった。

また、従来のフォーカスリミッタでは制限位置が設計値により固定されているため、制限位置を跨ぐ測距範囲でユーザがオートフォーカスを行いたい場合には、オートフォーカスを制限位置から無限遠までの範囲で行うのか又は至近距離端から制限位置までの範囲で行うのかのいずれかを切り替えて選択しなければならなかった。結局、切り替える煩わしさを避けるにはフォーカスリミッタをオフにして、フォーカス駆動可能範囲を全範囲としてオートフォーカスせざるを得なくなり、オートフォーカスによる測距時間を短縮することができなかった。

また、一般的に望遠系のレンズ装置では元々のフォーカスレンズ駆動可能範囲自体が広いため、遠方からスポーツの撮影をするような場合に、全範囲を制限位置により二分割するしかない従来のフォーカスリミッタにおいては、分割後であっても依然としてフォーカス駆動可能範囲が広いため効果的に測距時間を短縮することが困難であった。

特開２００２−２１４５１０号公報には機械的にフォーカスレンズ駆動可能範囲を制限するフォーカスリミッタ機構が記載されている。また、フォーカスリミッタによるフォーカス駆動可能な全範囲の分割を最長距離〜任意の距離の範囲と任意の距離〜最小距離の範囲とに設定することが可能である。

しかしながら、特開２００２−２１４５１０号公報に記載のフォーカス駆動可能範囲の設定手段は、ユーザの目測による被写体距離に基づいて、レンズ装置の距離目盛りによりフォーカス駆動可能範囲を設定するため誤差が生じやすい。ユーザの目測による測距誤差とレンズ装置の距離目盛りの製造誤差とにより、実際にオートフォーカス撮影する段階になって目標とする被写体がフォーカスリミッタにより設定されたフォーカス駆動可能範囲内にないおそれがある。

また、特開２００２−２１４５１０号公報ではフォーカス駆動可能範囲の一方の端が固定されているため、フォーカス駆動可能範囲を任意の最小距離から任意の最大距離に設定することができない。そのため、オートフォーカスによる測距時間をさらに短縮することは期待できない。

また、機械的にフォーカスリミッタをレンズ装置に設置することはレンズ装置自体の大型化や複雑化を招来する。

特開平８−１３６７９９号公報には遠距離側リミッタ及び近距離側リミッタを用いてフォーカス駆動可能範囲を任意の最小距離から任意の最大距離に電気的に設定することが可能なフォーカスリミッタが記載されている。

しかしながら、リミッタ用スイッチを用いるフォーカス駆動可能範囲設定手段では、ユーザの目測による測距誤差やレンズ装置の距離目盛りの製造誤差が生じるおそれがある。そのため、特開２００２−２１４５１０号公報に記載されたフォーカスリミッタと同様に、ユーザの目測による被写体距離とレンズの距離目盛りで設定する際に想定した被写体距離が乖離するおそれがある。

また、特開２００２−２１４５１０号公報及び特開平８−１３６７９９号公報に記載されたフォーカスリミッタにおけるフォーカス駆動可能範囲の任意の最小距離又は任意の最大距離を設定する手段は、リミッタ用スイッチ等をレンズ装置の距離表示を確認しながらユーザが設定する必要あるため煩雑である。監視カメラやテレビ会議用カメラのように撮影状況が長時間同一である撮像装置に関しては、オートフォーカスによるフォーカス駆動可能範囲の最小距離及び最大距離の設定を頻繁に変更する可能性は低い。しかし、一眼レフカメラ等のように用途が写真撮影である場合には、フォーカス駆動可能範囲を頻繁に変更する可能性があり、フォーカス駆動可能範囲を簡便に変更できる手段が望まれる。
特開２００２−２１４５１０号公報 特開平８−１３６７９９号公報

従来のフォーカスリミッタにおけるフォーカス駆動可能範囲の変更は、予め設計値により固定された制限位置により全範囲を二分割して行うのが主流であり任意のフォーカス駆動可能範囲を設定することができなかった。

また、任意の最小距離から任意の最大距離にフォーカス駆動可能範囲を設定することができる従来のフォーカスリミッタでは設定手段が煩雑であった。特に写真撮影において、オートフォーカス駆動可能範囲を様々な撮影状況に即座に対応して変更することは困難であった。

また、ユーザの任意によるフォーカス駆動可能範囲の設定は、ユーザの目測による被写体距離とレンズ装置の距離表示に依存しているため、ユーザの目測による測距誤差や距離表示の製造誤差によりユーザの所望するフォーカス駆動可能範囲に設定できないおそれがあった。

また、ユーザの任意によるフォーカス駆動可能範囲の設定は、ユーザが光学ファインダ又は電子ビューファインダ等でスルー画の被写体距離を確認しながらフォーカス駆動可能範囲を設定することができなかった。

上記課題を解決するために、本発明におけるレンズ装置は、フォーカスレンズ位置を検出する検出手段と、フォーカス駆動可能範囲を記憶する記憶手段と、フォーカス駆動可能範囲を変更するモードに移行するためのスイッチとを有し、カメラ側にレンズデータを転送可能で、オートフォーカス可能なレンズ装置において、該スイッチをＯＮにしている最中にフォーカスレンズが移動させられた範囲を、該スイッチがＯＦＦになった後にフォーカス駆動可能範囲として決定し、決定した該フォーカス駆動可能範囲内においてオートフォーカスするフォーカスリミッタを備えたことを特徴とする。

本発明により、任意の最小距離から任意の最大距離でフォーカス駆動可能範囲を制限してオートフォーカス撮影することができる。そのため、特定の撮影距離範囲を撮影したい場合にオートフォーカス撮影をより高速に行うことができる。

また、フォーカス駆動可能範囲の設定をユーザの目測による被写体距離及びレンズ装置の距離目盛りのみによらず、ユーザが撮影時にスルー画をファインダで確認しながら設定することができる。そのため、従来よりも簡便かつ厳密に所望のオートフォーカス駆動可能範囲を設定することができる。

また、オートフォーカス駆動可能範囲が広いレンズ装置についても高速な測距速度をもったオートフォーカス撮影を行うことができる。

本発明の一実施形態について図面を参照しながら詳しく説明する。

図１は本発明のフォーカス駆動可能範囲を任意に設定できるフォーカスリミッタを備えた一眼レフカメラ用交換レンズである。

１０１はズームレンズ装置においてズームしたときに移動するレンズ群、１０２はフォーカスレンズ、１０３はフォーカスレンズ駆動用モータ、１０４は絞り、１０５はフォーカスリミット範囲設定モードボタン、１０６はレンズ内ＣＰＵ、１０７はメモリ、１０８はカメラ内ＣＰＵを模式的に図示している。

ズームした場合の焦点距離、フォーカスレンズの位置はＭＲセンサ等によって検出されてレンズ内ＣＰＵ１０６に通知される。フォーカスレンズ駆動用モータ１０３、絞り１０４はレンズ内ＣＰＵ１０６により制御される。フォーカスリミット範囲設定モードボタン１０５の押下状態はレンズ内ＣＰＵ１０６により監視される。ユーザが任意に設定したフォーカス駆動可能範囲は一時的にメモリ１０７に記憶される。フォーカスリミット範囲設定モードボタンが押下されたときのフォーカスレンズ位置は一時的にメモリ１０７に記憶される。レンズ内ＣＰＵ１０６はカメラ内ＣＰＵ１０８とデータ通信してレンズデータをカメラに転送する。

次にオートフォーカス撮影時における、本発明のフォーカス駆動可能範囲設定手段のフローについて詳しく説明する。

レンズ内ＣＰＵは、カメラの電源がＯＮになるとカメラ内ＣＰＵとデータ通信をしてレンズの焦点距離や開放絞りＦ値等のレンズデータをカメラ側に転送する。

図２のＳ２０１では、カメラの電源がＯＮになると、レンズ装置が元々フォーカス駆動可能な全範囲が初期範囲としてレンズ装置のメモリに記憶される。

レンズ装置はＳ２０２でフォーカスリミット範囲設定モードボタンが押下されたかどうかを判断する。一度も押下されていなければＳ２０３で、Ｓ２０１においてセットされた初期範囲をそのままフォーカス駆動可能範囲として確定する。確定したフォーカス駆動範囲においてオートフォーカス撮影を行う。

フォーカス駆動可能範囲内でオートフォーカスを行う場合には、カメラ側はフォーカスレンズをレンズ装置のメモリに記憶されているフォーカス範囲最小値とフォーカス範囲最大値との範囲内で駆動させることにより合焦するフォーカスレンズ位置を探索する。フォーカスレンズがフォーカス駆動可能範囲の各終端であるフォーカス範囲最小値又はフォーカス範囲最大値まで到達した場合には、カメラ側はレンズ装置のメモリに記憶されたフォーカス駆動可能範囲のデータから、到達したフォーカスレンズ位置を終端と認識する。カメラ側はフォーカスレンズ位置が終端に達したと認識すると、直前までのフォーカスレンズ移動方向を反転させて合焦位置の探索を継続する。ただし、フォーカス駆動可能な全範囲において合焦位置を探索したにもかかわらず合焦位置がない場合には、カメラ側はエラーと判定をする。合焦位置があると判定されたならば、カメラ側はそのフォーカスレンズ位置で撮影を行う。

また、レンズ内ＣＰＵとカメラ内ＣＰＵは常にデータ転送しているので、カメラ側はレンズ内ＣＰＵからデータ転送される確定されたフォーカス駆動可能範囲を認識し、オートフォーカス撮影を行ってもよい。

すなわち、カメラの電源がＯＮとなり一度もレンズ装置のフォーカス範囲設定モードボタンが押下されていない場合には、カメラはレンズ装置が元々有しているフォーカス駆動可能な全範囲においてフォーカスレンズを駆動し、フォーカスリミッタのないレンズと同様のオートフォーカス撮影を行う。

Ｓ２０２でフォーカスリミット範囲設定モードボタンが押下されたと判断されると、フォーカスリミット範囲設定モードに移行する。フォーカスリミット範囲設定モードに移行すると、Ｓ２０１でセットされていた初期範囲はＳ２０５で一旦クリアされる。レンズ内ＣＰＵはフォーカスリミット範囲設定モードボタンを押下されたときのフォーカスレンズ位置を初期位置としてレンズ装置のメモリに記憶する。同時に初期位置をそれぞれフォーカス範囲最大値及びフォーカス範囲最小値として設定し、メモリに記憶する。

初期位置は、後に説明するフォーカス駆動可能範囲の設定過程によると、設定すべきフォーカス駆動可能範囲内にあることが必要である。初期位置の設定は、ユーザがスルー画を光学ファインダや電子ビューファインダ等で確認しながら手動でフォーカス調整をして行う。簡単に初期位置を設定するには、フォーカス駆動可能な全範囲についてオートフォーカスをし、目標とする適当な被写体に合焦させて、予めフォーカスレンズを移動させておくとよい。

Ｓ２０６で、Ｓ２０２の時点から継続してフォーカス範囲設定モードボタンが押下されているか否かをチェックする。押下されている場合には、Ｓ２０５で初期位置とセットされたフォーカス範囲最大値及びフォーカス範囲最小値を、後に説明するＳ２１１でユーザが任意に変更するフォーカスレンズ位置に更新していく。フォーカスレンズを移動させるための駆動源は不図示のマニュアルフォーカスリングからの手動による駆動力でもモータからの電動による駆動力でもよい。

初めはフォーカス範囲設定モードボタンを押下したままでのフォーカスレンズ位置の移動はないため、一回目のＳ２０７及びＳ２０９でのチェックにおいてフォーカスレンズ位置の初期位置からの移動は検出されない。

Ｓ２１１でユーザにより任意の位置にフォーカスレンズが移動され、Ｓ２０６でフォーカスリミット範囲設定モードボタンが継続して押下されている場合にはＳ２０７及びＳ２０９でフォーカス範囲最大値又はフォーカス範囲最小値が移動後のフォーカスレンズ位置にそれぞれ更新される。

Ｓ２０７で、Ｓ２１１において移動した後のフォーカスレンズ位置と既に設定されていたフォーカス範囲最大値との比較を行う。移動後のフォーカスレンズ位置が既に設定されていたフォーカス範囲最大値よりも大きな値の場合には、Ｓ２０８でフォーカス範囲最大値を現在のフォーカスレンズ位置として更新し、レンズ装置のメモリに記憶する。

同様に、Ｓ２０９で、Ｓ２１１において移動した後のフォーカスレンズ位置と既に設定されていたフォーカス範囲最小値との比較を行う。移動後のフォーカスレンズ位置が既に設定されていたフォーカス範囲最小値よりも小さな値の場合には、Ｓ２１０でフォーカス範囲最小値を現在のフォーカスレンズ位置として更新し、レンズ装置のメモリに記憶する。

すなわち、図３に示すようにフォーカスリミット範囲設定モードボタンを押下し続けている間に、ユーザがフォーカスレンズ位置を初期位置から任意の位置へ移動するとフォーカス駆動可能範囲が拡大するように設定されていく。

上記のようにＳ２０６からＳ２１１でフォーカス駆動可能範囲を更新することを繰り返し、Ｓ２０６でフォーカスリミット範囲設定モードボタンが押下されていないと判断された時点で、Ｓ２１２においてメモリに記憶されているフォーカス駆動可能範囲を確定する。

確定されたフォーカス駆動可能範囲に基づいて、Ｓ２１３でカメラはオートフォーカス撮影を行う。Ｓ２１４で再びフォーカスリミット範囲設定モードボタンが押下されない限り、Ｓ２１２で確定されたフォーカス駆動可能範囲に基づいてＳ２１３のオートフォーカス撮影を繰り返すことができる。

Ｓ２１４でフォーカスリミット範囲設定モードボタンが再び押下されると、Ｓ２１２で確定されたフォーカス駆動可能範囲はリセットされ、レンズ装置が元々フォーカス駆動可能な全範囲がフォーカス駆動可能範囲としてセットされる。

確定されたフォーカス駆動可能範囲を不用意にリセットしないために、上記のように単にフォーカスリミット範囲設定モードボタンのみを押下することでリセットするのではなく、例えばフォーカスリミット範囲設定モードボタンと不図示のレリーズボタンとを同時に押下することでリセットするような手段を採用してもよい。

レンズ装置がフォーカスリミット範囲設定モードにあるのか否か、さらには設定したフォーカス駆動可能範囲は実際の距離換算にしてどのような範囲にあるのかをレンズ装置に、例えば液晶ディスプレイのような表示部を用いて、表示できるようにしてもよい。表示はレンズ装置にではなく、カメラ側に情報を伝えてカメラの表示部に表示させてもよい。

フォーカスリミット範囲設定モードボタンはレンズ装置にではなくカメラ側に設置し、フォーカスリミット範囲設定モードボタンの押下情報をカメラ側からレンズ装置へ伝えてもよい。

以上説明したとおり、本発明ではユーザがオートフォーカス撮影時におけるフォーカス駆動可能範囲のフォーカス範囲最小値及び最大値を、撮影状況に合わせて任意に設定することができる。そのため、従来のフォーカスリミッタ機能よりもさらに制限されたフォーカス駆動可能範囲内を迅速にオートフォーカス撮影することができる。

また、ユーザが一つのフォーカスリミット範囲設定モードボタンを押下しながらフォーカスレンズ位置を移動することにより、簡便かつ迅速にフォーカス駆動可能範囲を変更することができる。

また、本発明によれば、ユーザが光学ファインダや電子ビューファインダ等で確認するスルー画を確認しながら、フォーカス駆動可能範囲の設定を行うことができる。そのため、ユーザの目測による測距誤差やレンズ装置に設けられた距離表示の製造誤差からフォーカス駆動可能範囲の設定を誤ることはなく、また、本発明によりフォーカス駆動可能範囲の設定を厳密に行うことができ、さらには迅速なオートフォーカス撮影を行うことができる。

本発明における実施例のレンズ装置の模式図である。 本発明におけるフォーカス駆動可能範囲設定手段のフローチャートである。 本発明におけるフォーカス駆動可能範囲設定手段を模式的に示した図である。

符号の説明

１０１ ズームレンズ群
１０２ フォーカスレンズ
１０３ フォーカスレンズ駆動用モータ
１０４ 絞り
１０５ フォーカスリミット範囲設定モードボタン
１０６ レンズ内ＣＰＵ
１０７ メモリ
１０８ カメラ内ＣＰＵ

Claims (1)

1. フォーカスレンズ位置を検出する検出手段と、フォーカス駆動可能範囲を記憶する記憶手段と、フォーカス駆動可能範囲を変更するモードに移行するためのスイッチとを有し、カメラ側にレンズデータを転送可能で、オートフォーカス可能なレンズ装置において、
   該スイッチをＯＮにしている最中にフォーカスレンズが移動させられた範囲を、該スイッチがＯＦＦになった後にフォーカス駆動可能範囲として決定し、決定した該フォーカス駆動可能範囲内においてオートフォーカスするフォーカスリミッタを備えたレンズ装置。