JP2017146383A - 光学駆動装置、レンズ装置および撮像装置 - Google Patents

光学駆動装置、レンズ装置および撮像装置 Download PDF

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Abstract

【課題】光学機器に装着される光学駆動装置において、光学機器の操作部材を駆動するアクチュエータや伝達機構に過度の負荷が作用することを回避する。
【解決手段】光学機器100は、手動操作が可能なレンズ側操作部材130と、該レンズ側操作部材の動きを制限するロック状態および該制限を解除するロック解除状態とに切り替え可能なロック機構109とを有する。光学駆動装置200は、駆動装置側操作部材208と、レンズ側操作部材を駆動するアクチュエータ202と、該アクチュエータの駆動を制御する制御手段201とを有する。制御手段は、ロック機構がロック解除状態にあるときは駆動装置側操作部材の操作に応じてアクチュエータを駆動し、ロック機構がロック状態にあるときは駆動装置側操作部材の操作に応じたアクチュエータの駆動を行わない状態および警告動作を行う状態のうち少なくとも一方になる。
【選択図】図1

Description

本発明は、ビデオカメラ、デジタルカメラおよび交換レンズ等の光学機器に外付けされる光学駆動装置に関する。
上記のような光学機器には、レンズ鏡筒に設けられたマニュアル操作リング等の操作部材をユーザが手動で操作することで鏡筒内のレンズを光軸方向に移動させてズーム(変倍)やフォーカス(焦点調節)を行うものがある。ただし、このような交換レンズや撮像装置において、例えば動画撮像を行う際にはズームやフォーカスをアクチュエータによってレンズを駆動する電動で行える方が都合が良いことがある。
特許文献1には、ズーム操作リングの手動操作によるズームが可能な交換レンズの鏡筒に装着(外付け)され、ズームスイッチの操作に応じてズーム操作リングをアクチュエータにより回転駆動できるようにした光学駆動装置が開示されている。
また、特許文献2には、クラッチ機構を備え、該クラッチ機構の切り替えによってズームの手動操作とアクチュエータ駆動とを選択可能な光学駆動装置が開示されている。
特開2007−108373号公報 特許第2773230号公報
しかしながら、光学機器には、レンズ鏡筒に設けられた操作部材の動きを制限(ロック)するロック機構を有するものがある。このような光学機器においてロック機構がロック状態にあるときに光学駆動装置のアクチュエータが駆動されると、アクチュエータやその駆動力を操作部材に伝達するギア等の伝達機構に過度の負荷が作用する。
本発明は、光学機器が操作部材の操作を制限するロック機構を有する場合に、該操作部材を駆動するアクチュエータや伝達機構に過度の負荷が作用することを回避することができるようにした光学駆動装置およびこれが装着される光学機器等を提供する。
本発明の一側面としての光学駆動装置は、手動操作が可能なレンズ側操作部材と、該レンズ側操作部材の動きを制限するロック状態および該制限を解除するロック解除状態とに切り替え可能なロック機構とを有する光学機器に対して取り外し可能に装着される。該光学駆動装置は、駆動装置側操作部材と、レンズ側操作部材を駆動するアクチュエータと、該アクチュエータの駆動を制御する制御手段とを有する。制御手段は、ロック機構がロック解除状態にあるときは駆動装置側操作部材の操作に応じてアクチュエータを駆動し、ロック機構がロック状態にあるときは駆動装置側操作部材の操作に応じたアクチュエータの駆動を行わない状態および警告動作を行う状態のうち少なくとも一方になることを特徴する。
また、本発明の他の一側面としての光学機器は、手動操作が可能なレンズ側操作部材と、該レンズ側操作部材の動きを制限するロック状態および該制限を解除するロック解除状態とに切り替え可能なロック機構とを有し、上記光学駆動装置が取り外し可能に装着されることを特徴とする。
また、本発明の他の一側面としての撮像装置は、撮像素子を有し、上記光学機器が取り外し可能に装着される撮像装置であって、警告情報を受信することに応じて警告動作を行うことを特徴とする。
さらに、本発明の他の一側面としての光学駆動プログラムは、手動操作が可能なレンズ側操作部材と、該レンズ側操作部材の動きを制限するロック状態および該制限を解除するロック解除状態とに切り替え可能なロック機構とを有する光学機器に対して取り外し可能に装着され、駆動装置側操作部材と、レンズ側操作部材を駆動するアクチュエータとを有する光学駆動装置のコンピュータを動作させるコンピュータプログラムであって、コンピュータに、ロック機構がロック解除状態にあるときは駆動装置側操作部材の操作に応じて前記アクチュエータを駆動させ、ロック機構がロック状態にあるときは駆動装置側操作部材の操作に応じたアクチュエータの駆動を行わない状態および警告動作を行う状態のうち少なくとも一方にならせることを特徴する。
本発明によれば、レンズ側操作部材の動きがロック機構により制限されているときに駆動装置側操作部材が操作されると、該操作に応じてアクチュエータが駆動されなかったり警告動作が行われたりする。このため、アクチュエータ(およびその駆動力を操作部材に伝達する伝達機構)に過度の負荷が作用することを回避することができる。
本発明の実施例1であるドライブアダプタと、交換レンズおよびカメラとを含むカメラシステムの構成を示すブロック図。 本発明の実施例2および実施例3であるドライブアダプタと、交換レンズおよびカメラとを含むカメラシステムの構成を示すブロック図。 実施例1における処理を示すフローチャート。 実施例2における処理を示すフローチャート。 実施例2における別の処理を示すフローチャート。
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
図1には、本発明の実施例1である光学駆動装置としてのドライブアダプタ(以下、単にアダプタという)200を示している。アダプタ200は、交換レンズ100のレンズ鏡筒に取り外し可能に装着される。交換レンズ100は、撮像装置としてのカメラ300に取り外し可能に装着される。カメラ300、交換レンズ100およびアダプタ200によってカメラシステムが構成される。以下の説明では、図1に示すx軸を光軸とし、該光軸が延びる方向を光軸方向という。
カメラ300は、交換レンズ100内の後述する撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子301を有する。また、カメラ300は、カメラCPU302を有する。カメラCPU302は、撮像素子301からの出力を用いて画像信号を生成したり、カメラ300の各種動作を制御したりする。
また、カメラCPU302は、カメラ側およびレンズ側接点ブロック310,120を介して交換レンズ100内のレンズCPU113との通信を行う。カメラCPU302はレンズCPU113に対してフォーカス駆動命令や絞り駆動命令を送信したり、レンズCPU113との間で各種データの送受信を行ったりする。さらに、カメラ300は、生成された画像信号を表示する液晶表示部303や、画像信号を用いて撮影光学系の焦点状態を検出する焦点検出部304や、カメラ300内の各部や交換レンズ100に電源を供給する主電源305等を有する。
焦点検出部304は、画像信号の高周波成分をから生成したコントラスト評価値信号が最大となるフォーカスレンズの位置を合焦位置として検出するコントラスト検出方式でのオートフォーカス(AF)を行う。また、焦点検出部304は、互いに視差を有する一対の像の位相差を用いて求めたデフォーカス量に対応する駆動量だけフォーカスレンズを移動させる位相差AFを行ってもよい。
交換レンズ100のレンズ鏡筒の外周には、ユーザの手動操作により回転可能な(すなわち可動の)レンズ側操作部材としてのズーム操作リング130が設けられている。また、レンズ鏡筒の外周には、AFとMF(マニュアルフォーカス)を切り替えるためにユーザにより操作されるAFスイッチ107が設けられている。さらに、レンズ鏡筒の外周には、防振動作のONとOFFを切り替えるためにユーザにより操作されるISスイッチ108や、ズーム操作リング130の回転を制限するロック機構の一部を構成するズームロックスイッチ109が設けられている。AFスイッチ107およびISスイッチ108にはそれぞれスイッチ検出部110,111が設けられており、これらスイッチ107,108の操作位置に応じた検出信号がレンズCPU113に入力される。
ズームロックスイッチ109は、ズーム操作リング130の回転(動き)を制限(ロック)するロック状態と該制限を解除するロック解除状態とに切り替えることができる。具体的には、ズームロックスイッチ109をロック位置に操作することで、ズームロックスイッチ109の凸部がズーム操作リング130の周方向1箇所に設けられた凹部に係合して、ズーム操作リング130の回転をメカニカルに制限する。こうしてズーム操作リング130(つまりはズームロックスイッチ109の凸部とズーム操作リング130の凹部とにより構成されるロック機構)がロック状態となる。また、ズームロックスイッチ109をロック解除位置に操作することで、ズームロックスイッチ109の凸部がズーム操作リング130の凹部から離脱してズーム操作リング130の回転の制限を解除する。こうしてズーム操作リング130(ロック機構)がロック解除状態となる
ズームロックスイッチ109の操作位置であるロック位置とロック解除位置はロック検出部(検出手段)112により検出される。ロック検出部112から出力されるズームロックスイッチ109の操作位置の検出結果、つまりはロック状態かロック解除状態かを示すロック情報は、レンズCPU113に入力される。そして、レンズCPU113からアダプタ200内のアダプタCPU201に送信される。
交換レンズ100のレンズ鏡筒内には、固定レンズ群101と、光軸方向に移動して焦点調整を行うフォーカスレンズ102と、光量を調整する絞り103と、光軸方向に移動して変倍を行う変倍レンズ群104とを含む撮影光学系が収容されている。また、レンズ鏡筒内には、変倍レンズ群104の位置(ズーム位置)を検出するズーム位置検出部114が設けられている。
レンズCPU113は、カメラCPU302から受信したフォーカス駆動命令および絞り駆動命令に応じてフォーカス駆動部105および絞り駆動部106内のアクチュエータを制御する。これにより、フォーカスレンズ102を光軸方向に移動させて焦点調節を行ったり、絞り103の開口径を変化させて光量調節を行ったりする。また、ズーム操作リング130がユーザにより回転操作されることで、変倍レンズ群104が光軸方向に移動する。これにより、マニュアルズームを行うことができる。上述したズームロックスイッチ109は、交換レンズ100の先端が下に向けられたときに、変倍レンズ群104がその自重や交換レンズ100に加わった振動等によって移動することを制限するために設けられている。
さらにレンズCPU113は、レンズ側およびアダプタ側接点ブロック121,210を介しアダプタ200内のアダプタCPU201との通信を行う。
アダプタ200は、交換レンズ100のレンズ鏡筒に係脱可能な不図示のロック爪を有し、該ロック爪がレンズ鏡筒に係合することでアダプタ200が交換レンズ100に対して装着される。アダプタ200は、ズーム操作リング130を回転駆動するためのアクチュエータであるズーム駆動モータ202と、伝達機構としてのギアユニット203と、ズーム操作リング130の外周に設けられたギヤ部131に噛み合う出力ギア204とを有する。
ズーム駆動用モータ202からの回転駆動力は、ギアユニット203を介して出力ギア204に伝達されてこれを回転させる。これにより、ズーム操作リング130が回転駆動されて、電動ズームが行われる。
また、アダプタ200は、ズーム駆動モータ202とギアユニット203との間に設けられ、ズーム駆動モータ202とギアユニット203とを接続したり該接続を解除したりするクラッチ機構205を有する。また、アダプタ200は、クラッチ機構205を接続状態と接続解除状態とに切り替えるためにユーザにより操作されるクラッチスイッチ206を有する。
さらに、アダプタ200には、電動ズームを行うためにユーザにより操作されるズームスイッチ(駆動装置側操作部材)208が設けられている。ズームスイッチ208が操作されると、その操作量が操作量検出部209により検出され、該操作量に応じたズーム操作信号がアダプタCPU(制御手段)201に入力される。アダプタCPU201は、ズーム操作信号に応じた駆動信号をズーム駆動モータ202に与えてこれを回転駆動させる。これにより、ズームスイッチ208の操作量に応じた目標位置への電動ズームが行われる。
次に、図2のフローチャートを用いて本実施例においてアダプタCPU201が行う処理について説明する。コンピュータであるアダプタCPU201は、コンピュータプログラムであるレンズ駆動プログラム(光学駆動プログラム)に従って本処理を実行する。
ステップS101では、アダプタCPU201は、ユーザによるズームスイッチ208の操作量を操作量検出部209を通じて検出する。
次にステップS102では、アダプタCPU201は、ステップS101で検出した操作量に応じてズーム位置の目標位置を設定する。
次にステップS103では、アダプタCPU201は、レンズCPU113と通信を行ってレンズ情報を取得する。レンズ情報には、交換レンズ100におけるズーム位置情報やズームロックスイッチ208の操作位置を示すロック情報等が含まれる。
次にステップS104では、アダプタCPU201は、受信したロック情報からズームロックスイッチ109がロック状態(ロック位置)にあるかロック解除状態(ロック解除位置)かを判定する。なお、この判定をロック情報を取得したレンズCPU113が行い、判定結果をアダプタCPU201に送信するようにしてもよい。
アダプタCPU201は、ズームロックスイッチ109がロック解除状態である場合はステップS105に進み、ズーム位置が目標位置に向かうようにズーム駆動モータ202を駆動する。そして、アダプタCPU201は、ステップS106において駆動後のズーム位置情報(レンズ情報)を確認し、ステップS107にてズーム位置が目標位置に達したか否かを判定する。ズーム位置が目標位置に達していなければステップS104に戻ってステップS104〜ステップS107の処理を繰り返す。ズーム位置が目標位置に達している場合は、アダプタCPU201は本処理を終了する。
一方、ステップS104においてズームロックスイッチ109がロック状態であると判定したアダプタCPU201は、そのまま本処理を終了する。すなわち、アダプタCPU201は、ロック状態においてはズームスイッチ208の操作に応じたズーム駆動モータ202の駆動を行わない非駆動状態となる。言い換えれば、ロック状態においてはズームスイッチ208の操作に応じたズーム駆動モータ202の駆動を制限(禁止)する。
ズーム操作リング130の回転が制限されたロック状態においてズーム駆動モータ202が駆動されると、該ズーム駆動モータ202やギアユニット203および出力ギア204に作用する負荷が過大となるおそれがある。このため、本実施例では、ロック状態においてズーム駆動モータ202の駆動を行わない(制限する)ことにより、このような過大な負荷の発生を回避することができる。
次に、本発明の実施例2であるアダプタ200について説明する。実施例1ではズームロックスイッチ109がロック状態にあるときにはアダプタ200におけるズーム駆動モータ202の駆動を行わない場合について説明した。しかし、ズーム駆動モータ202の駆動を行わないだけでは何故、ズームスイッチ208を操作してもアダプタ200による電動ズームが開始されないのかがユーザにとって分かりにくいおそれがある。
そこで、本実施例では、アダプタ200′にLED表示部220を設け、ズームロックスイッチ109がロック状態にあるときにズームスイッチ208が操作されることに応じて、LED表示部220を点灯または点滅させる、つまりは警告表示を行う。この際、LED表示部220の発光色を、アダプタ200′の電源オン等を示す通常の発光色とは異なる警告表示専用の発光色することが好ましい。
また、同様の警告表示を、カメラ300の液晶表示部303にて行うようにしてもよい。この場合には、より警告の内容を正確にユーザに伝えることができる警告表示として警告メッセージの表示を行ってもよい。さらに、警告表示に代えてまたは警告表示とともに、警告音(警告メッセージを含む)をアダプタ200またはカメラ300に設けたスピーカ(図示せず)から発生させてもよい。
このようにアダプタCPU201が警告動作(警告表示や警告音発生)を行う警告状態になることで、ユーザはズームロックスイッチ109がロック状態にあるためにズームスイッチ208を操作しても電動ズームが行われないことを容易に理解することができる。
図2には、本実施例におけるカメラシステムの構成を示している。本実施例のカメラシステムの構成は、アダプタ200′にLED表示部220を設けた以外は図1に示した実施例1のカメラシステムの構成と同じである。本実施例のカメラシステムにおいて、実施例1のカメラシステムと共通する構成要素には実施例1と同符号を付して説明に代える。
図4および図5のフローチャートには、本実施例においてアダプタCPU201が行う処理を示している。コンピュータであるアダプタCPU201は、コンピュータプログラムであるレンズ駆動プログラム(光学駆動プログラム)に従って本処理を実行する。これらのフローチャート中のステップS101〜S107の処理は実施例1の図3のフローチャート中のステップS101〜S107の処理と同じである。
図4において、ステップS104にてズームロックスイッチ109がロック状態であると判定したアダプタCPU201は、ステップS201に進み、LED表示部220を点滅(または点灯)させる警告表示を行う。そして、実施例1と同様にズーム駆動モータ202を駆動することなく本処理を終了する。
一方、図5においては、ステップS104にてズームロックスイッチ109がロック状態であると判定したアダプタCPU201は、ステップS301に進む。ステップS301では、アダプタCPU201は、ズームロックスイッチ109がロック状態にあるときにズームスイッチ208が操作されたこと(ステップS101,S104)に応じて、レンズCPU113に、警告情報をカメラCPU302に対して送信させる。
カメラCPU302は、該警告情報に応じて、カメラ300の液晶表示部303に、LEDの点滅や点灯に相当する表示や警告メッセージの表示、つまりは警告表示を行う。そして、実施例1と同様にズーム駆動モータ202を駆動することなく本処理を終了する。
なお、ステップS201やステップS301において、前述したように警告表示に代えてまたは警告表示とともに警告音を発生させてもよい。
上記実施例1,2では、ズームロックスイッチ109がロック状態にあるときにズームスイッチ208が操作されるとズーム駆動モータ202の駆動が行われない場合について説明した。しかし、ズーム駆動モータ202の駆動を通常より小さい駆動力を発生させつつ(またはほとんど駆動力が発生しない程度のモータ通電を行いつつ)、警告動作を行うようにしてもよい。
実施例1,2では、交換レンズ100に設けられたロック検出部112によりズームロックスイッチ109がロック状態かロック解除状態にあるかを検出し、その検出結果を示すロック情報を通信によりアダプタCPU201が取得する場合について説明した。しかし、ズームロックスイッチ109がロック状態かロック解除状態にあるかをアダプタ200(200′)に設けたロック検出部(検出手段:図2中に破線で示す)231,232により検出してもよい。
例えば、ロック状態においてズームスイッチ208が操作されることによりズーム駆動モータ202の駆動が開始されるとズーム駆動モータ202の負荷が増加し、該モータ202に印加される電流値が増加する。ズーム駆動モータ202に設けた電流検出器としてのロック検出部231により検出した電流値が所定値を超えることによってロック状態を検出することができる。また、ロック状態においてズーム駆動モータ202の駆動が開始されることで増加した負荷によって接続が切れるクラッチをギアユニット203内に設け、該クラッチが切れたことを検出するロック検出器232を通じてロック状態を検出することができる。
これらの例では、ロック状態においてズームスイッチ208が操作されることによりズーム駆動モータ202の駆動は開始されるが、その直後にロック状態が検出されてズーム駆動モータ202の駆動が行われない非駆動状態になる。この結果、実施例1,2と同様に、ズーム駆動モータ202やギアユニット203等に作用する負荷が過大となることを回避することができる。
また、上記各実施例では、ズーム操作リング130に対するロック機構を有する交換レンズ100とアダプタ200との組み合わせについて説明した。しかし、フォーカス操作リング等、ズーム操作リング以外の操作部材に対するロック機構を有する交換レンズと該操作部材を駆動するアダプタとの組み合わせにおいても、各実施例で説明した処理を行うことができる。
さらに、上記各実施例では、交換レンズ100に対してアダプタ200が装着される場合について説明したが、レンズ一体型カメラ(光学機器)のレンズ鏡筒にアダプタが装着される場合にも、各実施例で説明した処理を行うことができる。
(その他の実施例)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
100 交換レンズ
104 変倍レンズ
130 ズーム操作リング
200 アダプタ
201 アダプタCPU
202 ズーム駆動モータ
208 ズームスイッチ

Claims (7)

  1. 手動操作が可能なレンズ側操作部材と、該レンズ側操作部材の動きを制限するロック状態および該制限を解除するロック解除状態とに切り替え可能なロック機構とを有する光学機器に対して取り外し可能に装着される光学駆動装置であって、
    駆動装置側操作部材と、
    前記レンズ側操作部材を駆動するアクチュエータと、
    前記アクチュエータの駆動を制御する制御手段とを有し、
    前記制御手段は、
    前記ロック機構が前記ロック解除状態にあるときは前記駆動装置側操作部材の操作に応じて前記アクチュエータを駆動し、
    前記ロック機構が前記ロック状態にあるときは前記駆動装置側操作部材の操作に応じた前記アクチュエータの駆動を行わない状態および警告動作を行う状態のうち少なくとも一方になることを特徴する光学駆動装置。
  2. 前記光学機器は、前記ロック機構が前記ロック状態および前記ロック解除状態にあることを検出する検出手段を有しており、
    前記制御手段は、前記検出手段による検出結果を前記光学機器との通信により取得することを特徴とする請求項1に記載の光学駆動装置。
  3. 前記ロック機構が前記ロック状態および前記ロック解除状態にあることを検出する検出手段を有することを特徴とする請求項1に記載の光学駆動装置。
  4. 手動操作が可能なレンズ側操作部材と、該レンズ側操作部材の動きを制限するロック状態および該制限を解除するロック解除状態とに切り替え可能なロック機構とを有し、請求項1から3のいずれか一項に記載の光学駆動装置が取り外し可能に装着されることを特徴とする光学機器。
  5. 該光学機器は、撮像素子を有する撮像装置に取り外し可能に装着され、撮影光学系を有するレンズ装置であり、
    前記ロック機構が前記ロック状態にあるときに前記駆動装置側操作部材が操作されたことに応じて、警告情報を前記撮像装置に通信することを特徴する光学機器。
  6. 撮像素子を有し、請求項5に記載のレンズ装置としての光学機器が取り外し可能に装着される撮像装置であって、
    前記警告情報を受信することに応じて警告動作を行うことを特徴とする撮像装置。
  7. 手動操作が可能なレンズ側操作部材と、該レンズ側操作部材の動きを制限するロック状態および該制限を解除するロック解除状態とに切り替え可能なロック機構とを有する光学機器に対して取り外し可能に装着され、駆動装置側操作部材と、前記レンズ側操作部材を駆動するアクチュエータとを有する光学駆動装置のコンピュータを動作させるコンピュータプログラムであって、
    前記コンピュータに、
    前記ロック機構が前記ロック解除状態にあるときは前記駆動装置側操作部材の操作に応じて前記アクチュエータを駆動させ、
    前記ロック機構が前記ロック状態にあるときは前記駆動装置側操作部材の操作に応じた前記アクチュエータの駆動を行わない状態および警告動作を行う状態のうち少なくとも一方にならせることを特徴する光学駆動プログラム。
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