JP5871657B2

JP5871657B2 - 光学機器

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Publication number: JP5871657B2
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Inventors: 一敏河田
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Description

本発明は、手動による焦点調節（マニュアルフォーカシング：ＭＦ）を制御する光学機器に関する。

特許文献１は、ＭＦ用のフォーカスリングの所定時間当たりの回転角の変化量とフォーカスレンズの移動速度との関係における傾きを回転角変化量の閾値の前後で変化させ、閾値以上の傾きを閾値未満の傾きよりも大きくする方法を開示している。但し、回転角変化量と移動速度の関係は閾値以上の範囲で線形であり、閾値未満の範囲でも線形である。

特許文献２は、フォーカスリングの回転速度の大きさに応じて比率（フォーカスリングの回転速度）／（フォーカスレンズの駆動速度）を変えてフォーカスレンズの駆動速度を設定するパワーフォーカスを開示している。比率は、（フォーカスリングの回転量）／（フォーカスレンズの駆動量）であってもよい。例えば、フォーカスリングの回転速度をＶ_０、フォーカスレンズの駆動速度をＶとし、２つの閾値をＶ_Ｈ、Ｖ_Ｌ、ｔｖを任意の値とする。この時、特許文献２は、Ｖ_０＞Ｖ_Ｈの時はＶ_０／Ｖ＜ｔ_Ｖ、Ｖ_Ｈ＞Ｖ_０＞Ｖ_Ｌの時はＶ_０／Ｖ＝ｔ_Ｖ、Ｖ_Ｌ＞Ｖ_０の時はＶ_０／Ｖ＞ｔ_ＶにＶを設定している。

特開平０５−２４１０６０号公報特開平０５−００２２０４号公報

特許文献１では、フォーカスリングの回転操作を閾値付近でおこなった場合、ゲインが頻繁に切り替わり、フォーカスレンズの急激な加速と減速が頻繁に発生して操作性が悪いという問題が発生する。特許文献２でも、横軸に回転速度Ｖ_０、縦軸に駆動速度Ｖをとると、Ｖ_０＞Ｖ_Ｈの時はＶ＞Ｖ_０／ｔ_Ｖ、Ｖ_Ｈ＞Ｖ_０＞Ｖ_Ｌの時はＶ＝Ｖ_０／ｔ_Ｖ、Ｖ＜Ｖ_０／ｔ_Ｖになり、Ｖ_０がＶ_ＬとＶ_ＨでＶは不連続になる。この結果、特許文献１と同様に閾値付近において操作性が低下する。

また、画像を表示する表示部の表示倍率を大きくして撮影者がより細かいマニュアルフォーカシングを行う場合に、従来はフォーカスレンズの変化量が大きく微調整が困難であるという問題がある。

そこで、本発明は、マニュアルフォーカシングの操作性を高めた光学機器を提供することを例示的な目的とする。

本発明の光学機器は、操作手段の操作に従って駆動手段によるフォーカスレンズの駆動を制御する制御手段を有する光学機器であって、前記フォーカスレンズの移動速度または移動量は、前記操作手段の操作速度または操作量の関数で表され、前記操作速度または前記操作量が閾値以下のときの関数と前記操作速度または前記操作量が前記閾値よりも大きいときの関数は異なり、前記制御手段は、前記関数に従って前記駆動手段の制御信号を生成し、前記フォーカスレンズの移動速度が前記操作手段の操作速度の関数で表されている場合、前記操作速度が閾値以下のときにおける、前記操作速度に対する前記フォーカスレンズの移動速度の変化率が、前記操作速度が前記閾値よりも大きいときにおける、前記操作速度に対する前記フォーカスレンズの移動速度の変化率よりも小さくなるように前記関数が設定されており、前記フォーカスレンズの移動量が前記操作手段の操作量の関数で表されている場合、前記操作量が閾値以下のときにおける、前記操作量に対する前記フォーカスレンズの移動量の変化率が、前記操作量が前記閾値よりも大きいときにおける、前記操作量に対する前記フォーカスレンズの移動量の変化率よりも小さくなるように前記関数が設定されており、前記閾値において前記関数は連続で、かつ、前記操作速度または前記操作量が前記閾値以下の場合に設定される前記関数の前記閾値における微分値と、前記操作速度または前記操作量が前記閾値よりも大きい場合に設定される前記関数の前記閾値における微分値は等しいことを特徴とする。

本発明によれば、マニュアルフォーカシングの操作性を高めた光学機器を提供することができる。

本発明の光学機器のブロック図である。（実施例１）図１に示すレンズマイコンによるマニュアルフォーカス制御を示すグラフである。（実施例１）図１に示すレンズマイコンが行うマニュアルフォーカス制御方法を説明するためのフローチャートである。（実施例１）本発明の光学機器のブロック図である。（実施例２）図４に示す表示部と表示倍率操作部の正面図である。（実施例２）図４に示すレンズマイコンによるマニュアルフォーカス制御を示すグラフである。（実施例２）図４に示すレンズマイコンが行うマニュアルフォーカス制御方法を説明するためのフローチャートである。（実施例２）

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、実施例１のカメラシステム（光学機器）のブロック図である。カメラシステムは、交換レンズ（レンズ装置、光学機器）１００と、カメラ本体（撮像装置、光学機器）２００から構成されている。交換レンズ１００はカメラ本体２００に着脱可能にマウント３００によって装着される。

交換レンズ１００は、複数の光学レンズユニットにより構成される撮影光学系を有し、撮影光学系は物体（被写体）の光学像を形成する。本実施例の撮影光学系は、被写体像の入射方向から順に、フィールドレンズ１０１、ズームレンズ１０２、光量を調節する絞りユニット１１４、アフォーカルレンズ１０３、およびフォーカスレンズ１０４を有するが、この構成は例示である。ズームレンズ１０２、フォーカスレンズ１０４などは実際には複数のレンズから構成されてユニット化されている。

ズームレンズ（変倍レンズ）１０２は保持枠１０５によって保持される。ズームレンズ１０２は、駆動回路１１９によって駆動されるモータ１０７によって光軸方向（図中の矢印方向）に移動されて焦点距離を変更する。

絞りユニット１１４は、カメラ本体２００の撮像素子２０１に入射する光量を調節する。絞りユニット１１４は、絞り羽根１１４ａ、１１４ｂを有し、絞り羽根１１４ａ、１１４ｂの開口状態は、ホール素子１１５により検出され、増幅回路１２２およびＡ／Ｄ変換回路１２３を介してレンズマイコン１１１に入力される。

フォーカスレンズ１０４は保持枠１０６によって保持される。フォーカスレンズ１０４は、駆動回路１２０によって駆動されるモータ１０８によって光軸方向（図中の矢印方向）に移動されて焦点調節を行う。フォーカスレンズ１０４が被写体側から見て後ろ側に配置されるレンズ構成はリアフォーカスレンズと呼ばれ、小型のレンズ交換式カメラやコンパクトデジタルカメラなどで一般的に用いられている。

フォーカスリング１３０は、撮影者が手動でフォーカスレンズ１０４を意図する焦点位置へ移動するマニュアルフォーカシング（ＭＦ）の際に回転操作される操作手段であり、リング回転検出部１３１により回転量、回転方向、回転速度が検出される。なお、本実施例のフォーカスリング１３０は、ＭＦを指示する電子リングであるが、これに限定されるものではない。例えば、操作手段の構成はリング形状に限定されず、直線方向に移動されるなど回転操作に限定されない。

リング回転検出部１３１は、発光部と受光部が対向する位置に配置されたフォトインターラプタと、フォーカスリング１３０と共に移動し、一定間隔にスリットが入った遮光板と、を有する。フォーカスリング１３０の移動に伴って遮光板がフォトインターラプタの光路に挿入および光路から離脱されるように構成されている。このため、フォトインターラプタでは、フォーカスリング１３０の回転に伴って導光状態および遮光状態が交互に発生し、これをパルス信号に変換したのちにレンズマイコン１１１へ入力される。

フォーカスリング１３０の回転方向は、２つの出力波形のどちらが進相しているかを識別することにより判断することができる。また、フォーカスリング１３０の回転速度は、基本的には出力波形のレベルが切替わるエッジ部から次のエッジ部までの時間を計測することによって算出することができる。しかし、２つのフォトインターラプタが設計値どおりの間隔で配置されない場合、その寸法誤差が出力波形の時間誤差として現れるため、正確な回転速度を検出することが困難である。この対策として、同一の波形エッジ同士であれば繰り返し波形となるので寸法誤差が無くなり、このエッジ間隔の時間を用いて操作リング速度の計測を行っている。なお、本実施例はリング回転検出部１３１としてフォトインターラプタを使用しているが、これに限定されるものではなく、例えば、容量センサや磁気センサなど他の検出手段を用いてもよい。

レンズマイコン（マイクロコンピュータ）１１１は、不図示のズームスイッチなどの操作手段やカメラマイコン２０５からの指示に基づいて交換レンズ１００の各部の制御を行う制御手段である。各部の制御はＭＦ制御を含む。また、レンズマイコン１１１は、カメラ本体２００のカメラマイコン２０５と通信部１１２を介して通信する。レンズマイコン１１１は、カメラマイコン２０５との通信に使用されるプロトコルやデータ、後述するＭＦの制御方法（プログラム）やそれに使用されるデータ（例えば、各種の閾値）を格納するＲＯＭ、および、ＲＡＭ等の不図示のメモリを備えている。

レンズマイコン１１１は、カメラマイコン２０５からの指示とＡ／Ｄ変換回路１２３からの入力信号に基づいて駆動回路１２１に制御信号を出力する。駆動回路１２１は、その制御信号に基づいて絞りアクチュエータ１１３を駆動して、絞りユニット１１４の開口径を変更する。

また、モータ１０７、１０８は、本実施例では、ステッピングモータ等のアクチュエータであるが、これに限定されず、ＤＣモータやＶＣＭなど他のモータでもよい。モータ１０７、１０８は、駆動回路１１９、１２０ととともに駆動手段を構成する。レンズマイコン１１１は、カメラマイコン２０５からの指示に基づいて、駆動回路１１９、１２０に制御信号を出力する。

また、レンズマイコン１１１は、リング回転検出部１３１で検出されたリング操作情報に基づいてフォーカスレンズ１０４を駆動制御する。即ち、レンズマイコン１１１は、ＭＦにおいてフォーカスリング１３０の回転操作に従って駆動手段によるフォーカスレンズ１０４の駆動を制御する。

図２は、レンズマイコン１１１による実施例１のマニュアルフォーカス制御を示すグラフである。図２では、横軸がｘ軸、縦軸がｙ軸に対応する。

図２（ａ）に示すように、レンズマイコン１１１は、フォーカスリング１３０の回転速度が閾値ＳＰｔｈよりも大きい場合に粗調整モードの制御を行い、フォーカスリング１３０の回転速度が閾値以下であれば微調整モードの制御を行う。このように、レンズマイコン１１１は、微調整モードと粗調整モードの切り替えをフォーカスリング１３０の回転速度に基づいて行う。撮影者がフォーカスレンズ１０４を被写体距離が大きく異なる位置に移動する際には、フォーカスリング１３０の回転速度は大きく、フォーカスレンズ１０４を現在位置の近傍で移動する際にはフォーカスリング１３０の回転速度は小さくなる傾向があるからである。

図２（ｂ）は、微調整モードと粗調整モードの一例を示すグラフであり、図２（ｃ）は微調整モードと粗調整モードの他の例を示すグラフである。図２（ｂ）では、フォーカスレンズ１０４の移動速度はフォーカスリング１３０の回転速度（操作速度）の関数で表される。フォーカスレンズ１０４の移動速度をｙ、フォーカスリング１３０の回転速度をｘとするとｙ＝ｆ（ｘ）の関数で表される。図２（ｃ）では、フォーカスレンズ１０４の移動量はフォーカスリング１３０の回転量（操作量）の関数で表される。フォーカスレンズ１０４の移動量をｙ、フォーカスリング１３０の回転量をｘとするとｙ＝ｆ（ｘ）の関数で表される。レンズマイコン１１１は、この関数に従って駆動手段の制御信号を生成する。

微調整モードでは、前記関数は線形関数（ｙ＝ａｘ：ａは正数）である。即ち、フォーカスレンズ１０４の移動速度がフォーカスリング１３０の回転速度が増加されるにつれて線形に増加するように駆動回路１２０は制御される。あるいは、フォーカスレンズ１０４の移動量がフォーカスリング１３０の回転量が増加されるにつれて線形に増加するように駆動回路１２０は制御される。

一般に、撮影者は、フォーカスリング１３０を掴む手首の角度、つまりフォーカスリング１３０の位置で被写体距離を覚える。微調整モードでは、フォーカスリング１３０の回転速度にフォーカスレンズ１０４の移動速度が比例、あるいは、フォーカスリング１３０の回転量にフォーカスレンズ１０４の移動量が比例する。この線形関係のため、撮影者があるデフォーカス位置から手首を回して合焦位置を通り過ぎて、その合焦位置に戻す際に、手首の角度（フォーカスリング１３０の回転位置）に基づくＭＦが容易になる。

粗調整モードの制御では、前記関数の微分値（ｆ’（ｘ）の値）はフォーカスリング１３０の回転速度が増加されるにつれて増加する。ｆ（ｘ）は、２次以上の関数（例えば、ｆ（ｘ）は、ｎを２次以上の次数、ｋ、ｂを係数とするとｙ＝ｋｘ^ｎ＋ｂで表される）や指数関数である。関数の微分値が境界位置から「増加する」とは、図２（ｂ）と図２（ｃ）において、粗調整モードの曲線が微調整モードの直線の破線で示す延長線の上側（ｙ≧ａｘの領域）にあることを意味する。これにより、粗調整モードにおいて、撮影者は、微調整モードよりも少ないフォーカスリング１３０の操作量で、フォーカスレンズ１０４を被写体距離が大きく異なる位置に素早く移動することができる。

また、閾値（微調整モードと粗調整モードの境界部分）において前記関数は連続である。更に、閾値において微調整モードで使用される関数の微分値と粗調整モードで使用される関数の微分値（接線の傾き）は等しい。上記例であれば、ａ＝ｎｋＳＰｔｈ^ｎ−１が成立する。これは関数ｙ＝ｆ（ｘ）が閾値で連続で滑らかであることを意味する。これにより、この境界付近でフォーカスリング１３０を回転操作したときにフォーカスレンズ１０４の急激な加速と減速が頻繁に発生して操作性が低下する問題を解決することができる。上記関数の微分関数（変化率または増加率）を本出願で「制御ゲイン」と呼ぶ場合もある。なお、図２（ｃ）において、Ｍは微調整モードと粗調整モードの境界位置である。

カメラ本体２００は一眼レフデジタルカメラとして構成されているが、本発明はレンズ一体型カメラ、デジタルビデオカメラやミラーレスカメラなど他の撮像装置にも適用可能である。カメラ本体２００は、撮像素子２０１、Ａ／Ｄ変換回路２０２、信号処理回路２０３、記憶部２０４、カメラマイコン（マイクロコンピュータ）２０５、表示部２０６を有する。

撮像素子２０１は、交換レンズ１００の撮影光学系が形成した光学像を光電変換して電気信号（アナログ信号）に変換する、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサから構成される。Ａ／Ｄ変換回路２０２は、撮像素子２０１から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。信号処理回路２０３は、入力されたデジタル信号に各種の画像処理を施す。これにより、画像の合焦状態を表すフォーカス情報、露出状態を表す輝度信号情報が生成され、記録可能なデータ形式への変換が行われる。記録部２０４は、信号処理回路２０３からの出力信号（映像信号）を記録する。表示部２０６は、信号処理回路２０３で生成された被写体像を表示し、撮影対象（撮影しようとしている被写体像）の構図や合焦状態などをリアルタイムで確認することができる。

カメラマイコン２０５は、不図示の撮影指示スイッチ、カメラ設定関連スイッチからの入力に応じたカメラ本体の制御を行う制御手段であり、通信部２０８を介してレンズマイコン１１１と通信する。また、ズームレンズ１０２、絞りユニット１１４、フォーカスレンズ１０４の駆動要求や、フォーカスリング１３０の制御設定など、撮影レンズ１００への動作要求、設定をレンズマイコン１１１に指示する。

マウント３００は、交換レンズ１００とカメラ本体２００を機械的に結合すると共に両者を通信可能に接続する。通信の態様は電気、光など限定されない。また、マウント３００を介してカメラ本体２００から交換レンズ１００に電源が供給される。

図３は、実施例１のレンズマイコン１１１が行うＭＦ制御方法（制御１）を説明するためのフローチャートであり、「Ｓ」はステップ（工程）の略である。また、「Ｎ」はＮｏ（いいえ）、「Ｙ」はＹｅｓ（はい）を意味する。図３に示すフローチャートは、コンピュータに各ステップの機能を実現させるためのプログラムとして具現化可能である。

まず、レンズマイコン１１１は、フォーカスリング１３０の回転操作が行われたかをリリング回転検出部１３１から検出パルスが入力されたかどうかにより判断する（Ｓ１００）。フォーカスリング１３０の回転操作が無い場合は（Ｓ１００のＮ）、フォーカスリング１３０の回転操作が検出されるまでＳ１００にて状態を監視する。

フォーカスリング１３０の回転操作がなされた場合には（Ｓ１００のＹ）、レンズマイコン１１１は、フォーカスリング１３０の回転速度ＳＰが算出可能かどうかを判断する（Ｓ１０１）。算出可能であれば（Ｓ１０１のＹ）、レンズマイコン１１１は、フォーカスリング１３０の回転速度ＳＰを算出する（Ｓ１０２）。なお、フォトインターラプタ出力の同一エッジ位置同士の時間が得られるまではフォーカスリング１３０の回転速度を算出できないため、その間はＳ１０４へ進む。

Ｓ１０２の後で、レンズマイコン１１１は、フォーカスリング１３０の回転速度ＳＰが閾値ＳＰｔｈ以下かどうかを判断する（Ｓ１０３）。図２（ａ）について説明したように、閾値以下であれば（Ｓ１０３のＹ）、微調整モードに移行し（Ｓ１０４）、閾値よりも大きければ（Ｓ１０３のＮ）、粗調整モードに移行する（Ｓ１０５）。

微調整モードでは、レンズマイコン１１１は、制御ゲインＧを一定値ａに設定する（Ｓ１０４）。ａは交換レンズ１００の諸特性、具体的には、フォーカスリング１３０の直径、リング回転検出部１３１の遮光板のスリット間隔寸法の粗密度、フォーカスレンズ１０４の光軸方向の移動量に対する焦点移動の敏感度、フォーカスレンズ１０４の操作性から決定される。粗調整モードでは、レンズマイコン１１１は、制御ゲインＧを２次以上の関数や指数関数として設定する（Ｓ１０５）。この際、関数が閾値で連続かつ滑らかになるように係数を設定する。なお、ここでは図２（ｂ）の例を使用しているが、図２（ｃ）の例を使用してもよい。

次に、レンズマイコン１１１は、制御ゲインＧとフォーカスリング１３０の回転パルス数Ｐにより、フォーカスレンズ１０４の移動量Ｆｐｌｓを、次式のように算出する（Ｓ１０６）。

次に、レンズマイコン１１１は、予め決められたフォーカスレンズ駆動命令を指示する処理周期Ｔと、Ｓ１０６にて求められたフォーカスレンズ１０４の移動量Ｆｐｌｓから、フォーカスレンズ１０４の駆動速度Ｆｓｐｄを、次式のように求める（Ｓ１０７）。

次に、レンズマイコン１１１は、フォーカスレンズ移動量Ｆｐｌｓと、フォーカスレンズ駆動速度Ｆｓｐｄに基づき、駆動回路１２０へフォーカスレンズ１０４の駆動指示を出力する（Ｓ１０８）。

なお、Ｓ１０７では、図２（ｂ）に従って、フォーカスリング１３０の回転速度に制御ゲインＧを乗じた値をフォーカスレンズ１０４の駆動速度Ｆｓｐｄとして算出してもよい。つまり、フォーカスリング１３０の回転速度に対応したフォーカスレンズ駆動速度が制御値となり、フォーカスリング１３０の回転を停止した場合には、フォーカスレンズ１０４の駆動も停止する。これによっても、同様の効果を得ることができる。

本実施例は、フォーカスリング１３０の回転速度に基づいて微調整モードと粗調整モードを切り替えている。これにより、撮影者がフォーカスレンズ１０４を被写体距離が大きく異なる位置に移動しようとして回転速度を速くしている場合と、現在位置の近傍で微調整しようとしてフォーカスリング１３０の回転速度を遅くしている場合に対応することができる。微調整モードでは、撮影者があるデフォーカス位置から手首を回して合焦位置を通り過ぎて、その合焦位置に戻す際に、手首の角度に基づくマニュアルフォーカシングが容易になる。粗調整モードでは、撮影者は、少ないフォーカスリング１３０の操作量で、フォーカスレンズ１０４を被写体距離が大きく異なる位置に素早く移動することができる。そして、微調整モードと粗調整モードの境界位置付近ではフォーカスレンズ１０４の急激な加速と減速が頻繁に発生して操作性が低下することを防止している。

図４は、実施例２のカメラシステム（光学機器）のブロック図であり、図１とは、表示倍率操作部２０７が追加されている点で相違する。表示倍率操作部２０７は、カメラ本体２００の表示部２０６に表示される被写体像の、表示倍率を変更する際に操作される操作手段である。本実施例では、レンズマイコン１１１は、表示倍率操作部２０７が拡大操作された場合には微調整モードの制御を行い、通常時は粗調整モードの制御を行う。撮影者は、ＭＦにおいて微調節を行う場合には拡大表示をする傾向にあるからである。

図５（ａ）は、表示部２０６に被写体が標準倍率の１倍で表示されている状態を示しており、表示画角は記録部２０４で記録される実際の撮影画像とほぼ同じ画角となっている。また、ここでは、図２で説明した実施例１の制御を更に行う場合を説明しているが、行わなくてもよい。撮影者は、標準倍率１倍の表示画面で確認しながら、粗調整モードでフォーカスレンズ１０４を大まかな合焦位置まで移動させ、その後、微調整モードでフォーカスレンズ１０４を合焦位置のごく近傍まで移動する。

次に、撮影者は、図５（ｂ）に示すように、表示倍率操作部２０７の拡大指示ボタン２０７ａを操作して表示倍率を大きくする。本実施例では、拡大指示ボタン２０７ａを押すたびに、表示倍率が１倍、３倍、５倍と変化する。なお、縮小指示ボタン２０７ｂを押すたびに、表示倍率は５倍、３倍、１倍の順に小さくなる。

図６は、本実施例におけるレンズマイコン１１１のＭＦ制御を示すグラフである。表示部２０６の現在の表示倍率は、カメラマイコン２０５からレンズマイコン１１１へ通知される。

図６（ａ）は図２（ｂ）に対応し、フォーカスリング１３０の回転速度とフォーカスレンズ１０４の移動速度との関係を示している。フォーカスレンズ１０４の移動速度はフォーカスリング１３０の回転速度の関数で表され、レンズマイコン１１１はこの関数に従って駆動手段の制御信号を生成する点は実施例１と同様である。本実施例では、撮影対象を表示する表示部２０６の表示倍率ごとに複数の関数が設けられている。そして、複数の関数においては、表示部２０６の表示倍率が１倍、３倍、５倍…と増加されるにつれて同じフォーカスリング１３０の回転速度における関数の微分値は小さくなっている。

図６（ｂ）は図２（ｃ）に対応し、フォーカスリング１３０の回転量とフォーカスレンズ１０４の移動量との関係を示している。フォーカスレンズ１０４の移動量はフォーカスリング１３０の回転量の関数で表され、レンズマイコン１１１はこの関数に従って駆動手段の制御信号を生成する点は実施例１と同様である。本実施例では、撮影対象を表示する表示部２０６の表示倍率ごとに複数の関数が設けられている。そして、複数の関数においては、表示部２０６の表示倍率が１倍、３倍、５倍…と増加されるにつれて同じフォーカスリング１３０の回転速度における関数の微分値は小さくなっている。

このように、図６は、表示倍率が増加する方向に制御ゲインを小さくし、表示倍率が大きくなるに従って制御曲線は下にあるものを選択するようにしている。なお、図６では、粗調整モードも図示しているが、本実施例は特に微調整モードにおいて効果が大きいので、図６に示す微調整モードにおける制御曲線は省略して微調整モードにおいてのみ制御曲線を設定してもよい。フォーカスリング１３０の回転速度に対するフォーカスレンズ１０４の移動速度を小さくすることにより、あるいは、フォーカスリング１３０の回転量に対するフォーカスレンズ１０４の移動量を小さくすることにより、より細かい調整が可能となる。この結果、ＭＦ精度を高めることができる。

図７は、実施例２のレンズマイコン１１１が行うＭＦ制御方法（制御２）を説明するためのフローチャートであり、「Ｓ」はステップ（工程）の略である。また、「Ｎ」はＮｏ（いいえ）、「Ｙ」はＹｅｓ（はい）を意味する。図７に示すフローチャートは、コンピュータに各ステップの機能を実現させるためのプログラムとして具現化可能である。図７においては、Ｓ２００〜Ｓ２０３が図３に示すフローチャートに追加されている。

Ｓ１００の後で、レンズマイコン１１１は、実施例１の制御が有効かどうかを、交換レンズ１００に設けられた不図示の操作部によって判断する（Ｓ２００）。実施例１の制御が有効でなければ（Ｓ２００のＮ）、Ｓ１０４に移行するが、この場合は、図６において、微調整モードと粗調整モードの違いがなく、粗調整モードの制御特性は微調整モードの直線を延長した点線で示す直線となる。実施例１の制御が有効であれば（Ｓ２００のＹ）、Ｓ１０１〜Ｓ１０５が行われる。この場合は、図６において、微調整モードと粗調整モードの違いがあり、粗調整モードでは実線で示す制御特性による制御が行われる。

Ｓ１０４またはＳ１０５の後で、レンズマイコン１１１は、表示倍率Ｍａｇの情報をカメラマイコン２０５から取得する（Ｓ２０１）。

次に、レンズマイコン１１１は、表示倍率Ｍａｇに応じた制御ゲインＧｍａｇを取得する（Ｓ２０２）。制御ゲインは表示倍率１倍の拡大なしの場合に最大となり、表示倍率が１よりも大きい場合には制御ゲインは１よりも小さくなり、表示倍率が大きくなるにつれて制御ゲインは小さくなっていく。具体的には、表示倍率が３倍、５倍の時には図６において対応するものが選択される。これにより、拡大された被写体の所望の位置に合焦しやすくなるので高精度なＭＦを行うことができる。

次に、レンズマイコン１１１は、次式に基づいて、フォーカスレンズ１０４の移動量Ｆｐｌｓを算出する（Ｓ２０３）。その後、Ｓ１０７とＳ１０８が行われる。

本実施例によれば、フォーカスリングの回転操作情報に基づいて、フォーカスレンズ駆動機構への駆動制御処理の切り分けをおこなうことで、撮影者の意図するフォーカス操作を忠実におこなうことが可能な光学機器を提供することができる。特に、微調整操作時にはリング回転量とフォーカスレンズ移動量の関係が一定の比率特性で制御することで精度の高いピント調整を可能にする。一方、粗調整操作時には、微調整操作中に用いる制御比率よりも大きく、かつリング回転速度が増加するに伴って増加する比率となる特性で制御することで、少ない操作量で素早いピント移動を可能にする。また、カメラ表示部２０６の表示倍率に基づいて、フォーカスレンズ駆動機構への駆動制御特性を適切に切り替えることで、撮影者の意図する的確なフォーカス操作を実現することが可能な撮像装置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及び変更が可能である。例えば、レンズマイコン１１１ではなくカメラマイコン２０５が図３及び図７に示す動作を行ってフォーカスレンズ１０４の駆動量と駆動速度を算出し、これをレンズマイコン１１１に通知してもよい。

光学機器は、レンズ一体型のカメラ、交換レンズ、カメラ本体、双眼鏡に適用することができる。

１００…交換レンズ（光学機器）、１０８…モータ（駆動手段）、１１１…レンズマイコン（制御手段）、１２０…駆動回路（駆動手段）、１３０…フォーカスリング（操作手段）、２００…カメラ本体（光学機器）、２０５…カメラマイコン（制御手段）

Claims

操作手段の操作に従って駆動手段によるフォーカスレンズの駆動を制御する制御手段を有する光学機器であって、
前記フォーカスレンズの移動速度または移動量は、前記操作手段の操作速度または操作量の関数で表され、前記操作速度または前記操作量が閾値以下のときの関数と前記操作速度または前記操作量が前記閾値よりも大きいときの関数は異なり、前記制御手段は、前記関数に従って前記駆動手段の制御信号を生成し、
前記フォーカスレンズの移動速度が前記操作手段の操作速度の関数で表されている場合、前記操作速度が閾値以下のときにおける、前記操作速度に対する前記フォーカスレンズの移動速度の変化率が、前記操作速度が前記閾値よりも大きいときにおける、前記操作速度に対する前記フォーカスレンズの移動速度の変化率よりも小さくなるように前記関数が設定されており、
前記フォーカスレンズの移動量が前記操作手段の操作量の関数で表されている場合、前記操作量が閾値以下のときにおける、前記操作量に対する前記フォーカスレンズの移動量の変化率が、前記操作量が前記閾値よりも大きいときにおける、前記操作量に対する前記フォーカスレンズの移動量の変化率よりも小さくなるように前記関数が設定されており、
前記閾値において前記関数は連続で、かつ、前記操作速度または前記操作量が前記閾値以下の場合に設定される前記関数の前記閾値における微分値と、前記操作速度または前記操作量が前記閾値よりも大きい場合に設定される前記関数の前記閾値における微分値は等しいことを特徴とする光学機器。
前記操作速度が前記閾値以下の場合、前記フォーカスレンズの移動速度が前記操作速度の増加に伴って線形に増加するように前記関数が設定されていることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
前記操作速度が前記閾値よりも大きい場合、前記関数の微分値が前記操作速度の増加に伴って増加するように前記関数が設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光学機器。
前記操作量が閾値以下の場合、前記フォーカスレンズの移動量が前記操作量の増加に伴って線形に増加するように前記関数が設定されていることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
前記操作量が前記閾値よりも大きい場合、前記関数の微分値が前記操作量の増加に伴って増加するように前記関数が設定されていることを特徴とする請求項１または４に記載の光学機器。
前記光学機器は、前記操作手段、前記駆動手段、および前記フォーカスレンズを更に有することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の光学機器。
前記光学機器は、前記操作手段、前記駆動手段、および前記フォーカスレンズを有する交換レンズが着脱可能なカメラ本体であることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の光学機器。