JP2018194756A - 光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】操作性とフォーカス調整精度に優れたマニュアルフォーカス装置を備えた光学機器を提供すること。【解決手段】フォーカス操作手段と前記フォーカス操作手段の操作量を検出するフォーカス操作検出手段と前記フォーカス操作検出手段の検出結果に基づいてフォーカスレンズを光軸方向に駆動するフォーカス駆動手段を有し前記フォーカス操作手段の操作量に応じて前記フォーカスレンズの駆動量を制御する制御手段を有する光学機器において、合焦範囲を変更する合焦範囲切り替え手段を備え、前記合焦範囲切り替え手段により選択された合焦範囲に応じて前記フォーカス操作手段の単位操作量に対する前記フォーカスレンズによる合焦位置の単位移動量を変更する。【選択図】図１

Description

本発明は、カメラレンズ等の光学機器における、フォーカス調整装置に関する。

従来、マニュアルフォーカスでフォーカス調整を行う場合、特にフォーカス操作手段の操作に応じてフォーカスレンズを駆動するための駆動手段を設けた構成においては、少ない手動操作で精度良くフォーカス調整を行うことができるようにするという需要があった。しかし、その為にフォーカス操作手段の操作量に対する合焦位置の移動量を大きくすると、合焦精度が低下し所望の位置にフォーカス調整ができないという課題があった。

一方で、合焦精度を満足させる為にフォーカス操作手段の操作量に対する合焦位置の移動量を小さくすると、フォーカスレンズを駆動範囲の端から端まで移動させるのに要するフォーカス操作手段の操作量が大きくなり操作性を損なうという課題があった。

また、レンズ鏡筒にスイッチを設けてユーザーがフォーカス操作手段の操作量に対する合焦位置の移動量の大きさを選択するタイプのものがあるが、スイッチが別途必要になり部品点数の増加を招いていた。

これらの課題を解決するために、フォーカス操作手段の操作量に対する合焦位置の移動量を、焦点情報あるいは焦点深度に応じて変更するものがあった。

特許文献１には、合焦状態を検出する焦点検出手段から得られた焦点情報とフォーカスレンズの位置から、フォーカス操作手段によるフォーカスの操作感度を決定する操作感度決定手段を有する構成が開示されている。

特許文献２には、フォーカス操作手段の単位操作に対応する合焦位置の移動量である単位移動量が、撮影光学系の最小錯乱円の径と絞り値と自然数または自然数の逆数としての係数との積になるようにフォーカス操作手段の操作量に応じて光学系の移動を制御する制御部を有する構成が開示されている。

特開２０１１−２１５３８３号公報 特開２０１３−６１５８４号公報

しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、合焦状態に近づくにつれて、また絞り値が変化するとそれに応じてフォーカス操作手段の操作量に対する合焦位置の移動量が変化する、つまりフォーカス操作手段の操作量に対する合焦位置の移動量が一定でない為、旧来のフォーカス操作手段とフォーカスレンズが機械的に連結されフォーカス操作手段の操作量に対するフォーカスレンズの移動量が一定であるレンズを使い慣れたユーザーにとっては操作性が低下してしまう。

そこで、本発明の目的は、操作性とフォーカス調整精度に優れたマニュアルフォーカス装置を備えた光学機器を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明に係る光学機器は、
フォーカス操作手段と前記フォーカス操作手段の操作量を検出するフォーカス操作検出手段と前記フォーカス操作検出手段の検出結果に基づいてフォーカスレンズを光軸方向に駆動するフォーカス駆動手段を有し前記フォーカス操作手段の操作量に応じて前記フォーカスレンズの駆動量を制御する制御手段を有する光学機器において、合焦範囲を変更する合焦範囲切り替え手段を備え、前記合焦範囲切り替え手段により選択された合焦範囲に応じて前記フォーカス操作手段の単位操作量に対する前記フォーカスレンズによる合焦位置の単位移動量を変更することを特徴とする。

本発明によれば、操作性とフォーカス調整精度に優れたマニュアルフォーカス装置を備えた光学機器を提供することができる。具体的には、合焦範囲切り替え手段で合焦範囲を限定した場合に、フォーカス操作手段の操作量に対する合焦位置の移動量が少なくなるように制御されるためフォーカス調整がしやすくなり、無限側端から至近側端までのフォーカス操作手段の操作量を増やすことなくフォーカス調整精度を上げることができる。

実施例１によるレンズ鏡筒のシステムブロック図である。 実施例１によるレンズ鏡筒のカムカーブを示す図である。 実施例１によるレンズ鏡筒の外観図である。 実施例１によるレンズ鏡筒のフォーカスリミットスイッチを示す図である。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、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レンズ鏡筒のシステムブロック図である。

以下、図１〜４を参照して、本発明の第１の実施例によるレンズ鏡筒について説明する。

図１において、１は第１のレンズ群を示し、２はフォーカスレンズとしての第２のレンズ群を示す。３は回転させることによりフォーカス調整を行うフォーカスリングを示す。４はズームリングを示し、回転させることにより第１のレンズ群１および第２のレンズ群２の一部あるいは全てを移動させることによりズーミングを行う。５はフォーカスリミットスイッチを示し、切り替えることにより合焦範囲を変更する。

１１はフォーカスリング３の回転を検知するフォーカスリング回転検知手段を示す。１２はズーム位置を検出するズーム位置検出手段を示す。１３は第２のレンズ群２を駆動するフォーカスレンズ駆動手段を示す。１４は第２のレンズ群２位置を検出するフォーカスレンズ位置検出手段を示す。１５はフォーカスリミットスイッチ５の位置を検出するフォーカスリミットスイッチ位置検出手段を示す。

２１はレンズ制御部を示す。レンズ制御部２１では、フォーカスリング３の操作量に応じた駆動信号を出力し、この駆動信号によりフォーカスレンズ駆動手段１３は第２のレンズ群２を駆動する。レンズ制御部２１では、フォーカスリミットスイッチ５により切り替えられた合焦範囲に応じて、第２のレンズ群２の移動範囲およびフォーカスリング３の回転量に対する第２のレンズ群２の移動量を制御する。

図２は実施例１のレンズ鏡筒のカムカーブを示す図である。図２の横軸はズーム位置を示し、縦軸は第２のレンズ群２の位置を示す。

３１は被写体距離が無限大の場合のカムカーブを示す。３２は被写体距離が３ｍの場合のカムカーブを示す。３３は被写体距離が２ｍの場合のカムカーブを示す。３４は被写体距離が１ｍの場合のカムカーブを示す。４１から４３は望遠端側での第２のレンズ群２の移動範囲を示す。本実施例の光学系においては、被写体距離が無限大から１ｍの場合の第２のレンズ群２の移動範囲は７．２ｍｍであり、被写体距離が無限大から２ｍの場合の第２のレンズ群２の移動範囲は３．６ｍｍであり、被写体距離が３ｍから１ｍの場合の第２のレンズ群２の移動範囲は４．８ｍｍである。尚、レンズ群の移動範囲はレンズ光学系によって異なる。

図３は実施例１のレンズ鏡筒の外観図を示し、図４は実施例１のレンズ鏡筒のフォーカスリミットスイッチ５を示す図である。

フォーカスリミットスイッチ５は第１の位置５１および第２の位置５２および第３の位置５３に切り替えが可能である。フォーカスリミットスイッチ５が第１の位置５１にある時は、第２のレンズ群２は合焦範囲が無限大から１ｍになるように駆動される。フォーカスリミットスイッチ５が第２の位置５２にある時は、第２のレンズ群２は合焦範囲が無限大から２ｍになるように駆動される。フォーカスリミットスイッチ５が第３の位置５３にある時は、第２のレンズ群２は合焦範囲が３ｍから１ｍになるように駆動される。フォーカスリミットスイッチ５の切り替え位置は本実施例では３ポジションであるがポジションの数および合焦範囲はこれに限らない。

ここで、第２のレンズ群２を無限側端から至近側端まで移動させるのに要するフォーカスリング３の回転角は、フォーカスリミットスイッチ５で選択された合焦範囲によらず一定（略一定）になるようにレンズ制御部２１で制御される。このようにすることで、フォーカスリミットスイッチ５が第２の位置５２、あるいは第３の位置５３にある時は、フォーカスリング３の回転量のピント変化に対する敏感度を下げることができ、精度よくピント合わせを行うことができる。本実施例ではフォーカスリング３の回転量のピント変化に対する敏感度は、フォーカスリミットスイッチ５が第１の位置５１にある時に比べて、第２の位置５２にあるときは０．５倍になり、第３の位置５３にあるときは０．６７倍に下げることができる。

尚、第２のレンズ群２を無限側端から至近側端まで移動させるのに要するフォーカスリング３の回転角は合焦範囲によらず一定でなくともよい。例えば、第１の位置５１にある時は、第２のレンズ群２の合焦位置を無限大から１ｍまで変化させるのに要するフォーカスリング３の回転角度が７２０度になるようにレンズ制御部２１で制御する。そしてフォーカスリミットスイッチ５が第２の位置５２にある時は、第２のレンズ群２の合焦位置を無限大から２ｍまで変化させるのに要するフォーカスリング３の回転角度が６００度になるようにレンズ制御部２１で制御する。そしてフォーカスリミットスイッチ５が第３の位置５３にある時は、第２のレンズ群２の合焦位置を３ｍから１ｍまで変化させるのに要するフォーカスリング３の回転角度が６００度になるようにレンズ制御部２１で制御する。このようにすると、フォーカスリング３の回転量のピント変化に対する敏感度は、フォーカスリミットスイッチ５が第１の位置５１にある時に比べて、第２の位置５２にあるときは０．６倍になり、第３の位置５３にあるときは０．８倍に下げることができる。かつ、第２のレンズ群２を無限側端から至近側端まで移動させるのに要するフォーカスリング３の回転角を、フォーカスリミットスイッチ５が第１の位置５１にある時に比べて、第２の位置５２および第３の位置５３にあるときは各々０．８倍に下げることができ、精度よくピント合わせを行うことができると同時にフォーカスリング３の回転量を少なくすることが出来る。

尚、本実施例に示すレンズ鏡筒はフォーカスリミットスイッチ５をレンズ鏡筒側に設けているが、図示しないカメラ本体側で合焦範囲を切り替える操作をさせてもよい。
以上により、操作性とフォーカス調整精度に優れたマニュアルフォーカス装置を備えた光学機器を提供することができる。

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および変更が可能である。

１ 第１のレンズ群、２ 第２のレンズ群、３ フォーカスリング、
４ ズームリング、５ フォーカスリミットスイッチ、
１１ フォーカスリング回転検知手段、１２ ズーム位置検出手段、
１３ フォーカスレンズ駆動手段、１４ フォーカスレンズ位置検出手段、
１５ フォーカスリミットスイッチ位置検出手段、２１ レンズ制御部

Claims (3)

1. フォーカス操作手段と、
   前記フォーカス操作手段の操作量を検出するフォーカス操作検出手段と、
   前記フォーカス操作検出手段の検出結果に基づいてフォーカスレンズを光軸方向に駆動するフォーカス駆動手段を有し、
   前記フォーカス操作手段の操作量に応じて前記フォーカスレンズの駆動量を制御する制御手段を有する光学機器において、
   合焦範囲を変更する合焦範囲切り替え手段を備え、
   前記合焦範囲切り替え手段により選択された合焦範囲に応じて前記フォーカス操作手段の単位操作量に対する前記フォーカスレンズによる合焦位置の単位移動量を変更することを特徴とする光学機器。
2. 前記制御手段は前記合焦範囲切り替え手段により選択された合焦範囲が狭い場合、前記合焦範囲が広い場合に比べて、前記フォーカス操作手段の単位操作量に対する前記フォーカスレンズによる合焦位置の単位移動量が少なくなるように制御することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
3. 前記制御手段は、前記フォーカスレンズを無限側端から至近側端まで駆動するのに要する前記フォーカス操作手段の操作量が前記合焦範囲切り替え手段により選択された合焦範囲によらず一定であるように制御することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。